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  • 1 # approvasluf

    一、用電子計算器求解一元高次方程的實根,就是把方程看作為函式,在一定的區間範圍內,像函式作圖一樣求取足夠的點,從這些點的趨勢分析中找出實根的可能位置,進一步計算實根。這一過程相當繁瑣,但使用“LRN”模式計算就簡單得多了。目前,具有“LRN”模式的電子計算器還是很多,但“LRN”模式只有 39 步程式,確實能力有限,因而使用“LRN”模式的人不多。

    二、現在介紹一下用“LRN”模式求解一元高次方程式的實根的方法,也算是對“LRN”模式應用的介紹吧。

    (一)求解一元高次方程式的實根的方法

    一元二次、三次方程都有求解的公式,可代入公式計算。我們來看四次、五次方程的求解。如五次方程式:

    我們可把這一方程式看做一個函式,像做函式曲線那樣對不同的 x求其函式值,在由正值變到負值或由負值變到正值跨過x軸線的區間中,就可以尋找到這一方程式的實根。選擇計算器的“LRN”模式,按【F】{CA}鍵清零

    1、下表為操作步驟:

    2、下邊轉入“COMP”模式,計算 x從 0 到 10 時 f(x) 的資料:

    接上:

    3、看來, f(x) 的實根應該在 8 和 9 之間尋找:

    4、實根是 x=8.227295,更精確的是 xxxx=8.227294876,但這會不會是

    f(x) 的唯一實根呢?我們對原方程式求導,有

    我們對這個導數函式計算x從0 到10 時的值,仍選擇計算器的“LRN”模式,按【F】{CA}鍵清零,下表為操作步驟:

    5、下邊轉入“COMP”模式,計算資料:

    上表看出, f"(x) 共有 4 個零點,分別是xxxx=1,xxxx=2,xxxx=4,xxxx=7。 這 4 個零點,對應於 f(x) 的 4 個極點(拐點):

    x=1 時 f(x)=-50.3(高點),xxxx=2 時 f(x)=-52.6(低點),xxxx=4 時 f(x)=-42.2(高點),xxxx=7 時 f(x)=-115.1(低點),5 次函式只有四 個極點(拐點),所以,x<1 時, f(x) 愈向左愈小,而 xxxx>7 時, f(x)愈向右愈大。這兩個區間都不會再有實根。

    (二)求解一元高次方程式的負實根的方法

    但問題並沒有完全解決,我們知道【yx】函式中的 yyyy只能是正數,如果是負數,他將報錯誤,所以我們無法求解負實根。如方程式:

    1、用計算器的“LRN”模式求解:

    我們按方程式g(x)等於“0”可以得出 xxxx=7 是一個正實根。但這是唯一的實根嗎? g(x)值的最小點在x=5, g(x) = 12096,說明g(x)還應該有負實根。

    我們知道

    方程式,我們可稱作“映象方程式”,在“映象方程式”中,變數 x的正值代替了原方程式中的負值,我們又可以使用正值了。現在對原方程式做一個“映象方程式”:

    2、為了減少計算時的步數,我們把第一項和第二項顛倒,下面求解:

    得出,當 x=1,3,4,9 時,映象方程式v(x) 等於“0”,即原方程式g(x)在 xxxx=-1,-3,-4,-9 時也等於“0”。這樣

    除了 x=7 是一個正實根外,還有xxxx=-1,xxxx=-3,xxxx=-4 和 xxxx=-9 四個負實根。

    由於受 39 步的限制,用“LRN”模式計算,5 次方程可能就到頂了, 再高的次數就不能使用“LRN”模式了。當然,用“COMP”模式仍可以計算,計算負實根時也需要作“映象方程式”,但計算起來就繁瑣多了。

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