求解一元二次方程的思路

求解一元二次方程

a

x

2

+

b

x

+

c

=

0

ax^2+bx+c=0

ax2+bx+c=0 的思路,将该方程转化为

(

x

x

)

2

=

K

(x-x')^2=K

(x−x′)2=K,得到

x

=

±

K

+

x

x = \pm\sqrt{K}+x'

x=±K

​+x′

所以有如下转化过程:

a

x

2

+

b

x

+

c

=

0

x

2

+

b

a

x

+

c

a

=

0

x

2

+

b

a

x

=

c

a

x

2

+

b

a

x

+

b

2

4

a

2

=

b

2

4

a

2

c

a

(

x

+

b

2

a

)

2

=

b

2

4

a

c

4

a

2

ax^2+bx+c=0 \\ x^2+\frac{b}{a}x+\frac{c}{a}=0 \\ x^2+\frac{b}{a}x=-\frac{c}{a} \\ x^2 + \frac{b}{a}x+\frac{b^2}{4a^2}=\frac{b^2}{4a^2}-\frac{c}{a} \\ (x+\frac{b}{2a})^2=\frac{b^2-4ac}{4a^2} \\

ax2+bx+c=0x2+ab​x+ac​=0x2+ab​x=−ac​x2+ab​x+4a2b2​=4a2b2​−ac​(x+2ab​)2=4a2b2−4ac​ 由此可以得到,

K

=

b

2

4

a

c

4

a

2

x

=

b

2

a

K=\frac{b^2-4ac}{4a^2} \\ x' = -\frac{b}{2a}

K=4a2b2−4ac​x′=−2ab​ 所以得到求根公式:

x

=

b

±

b

2

4

a

c

2

a

x=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}

x=2a−b±b2−4ac

​​

引入虚数

i

i

i 后,方程的解

b

2

4

a

c

<

0

b^2-4ac < 0

b2−4ac<0 时,由

a

=

a

i

,

a

>

0

\sqrt{-a} = \sqrt{a}i,a>0

−a

​=a

​i,a>0 可知,

b

2

4

a

c

=

4

a

c

b

2

i

\sqrt{b^2-4ac}=\sqrt{4ac-b^2}i

b2−4ac

​=4ac−b2

​i

最后方程的解为:

b

±

b

2

4

a

c

2

a

,

b

2

4

a

c

>

=

0

b

±

4

a

c

b

2

i

2

a

,

b

2

4

a

c

<

0

\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a},b^2-4ac>=0 \\ \frac{-b\pm\sqrt{4ac-b^2}i}{2a},b^2-4ac<0 \\

2a−b±b2−4ac

​​,b2−4ac>=02a−b±4ac−b2

​i​,b2−4ac<0

方程的解,要么都为实数根,要么都为复数根