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  • 1 # 冉2565

    笛卡爾法:一般的四次方程還可以待定係數法解,這種方法稱為笛卡爾法,由笛卡爾於1637年提出。

    先將四次方程化為x^4+ax^3+bx^2+cx+d=0的形式。

    令x=y-a/4,整理後得到y^4+py^2+qy+r=0 (1)

    設y^4+py^2+qy+r=(y^2+ky+t)(y^2-ky+m)=y^4+(t+m-k^2)y^2+k(m-t)y+tm

    比較dy對應項係數,得t+m-k^2=p,k(m-t)=q,tm=r

    設k≠0,把t和m當作未知數,解前兩個方程,得t=(k^3+pk-q)/(2k),m=(k^3+pk+q)/(2k)

    再代入第三個方程,得((k^3+pk)^2-q^2)/(4k^2)=r 。

    即k^6+2pk^4+(p^2-4r)k^2-q^2=0

    解這個方程,設kο是它的任意一根,tο和mο是k=ko時t和m的值那麼方程(1)就成為 (y^2+koy+to)(y^2-koy+mo)=0

    解方程y^2+koy+to=0和y^2-koy+mo=0就可以得出方程(1)的四個根,各根加上-4/a就可以得出原方程的四個根。

    費拉里法

    方程兩邊同時除以最高次項的係數可得 x^4+bx^3+cx^2+dx+e=0 (1)

    移項可得 x^4+bx^3=-cx^2-dx-e (2)

    兩邊同時加上(1/2bx)^2 ,可將(2)式左邊配成完全平方,

    方程成為 (x^2+1/2bx)^2=(1/4b^2-c)x^2-dx-e (3)

    在(3)式兩邊同時加上(x^2+1/2bx)y+1/4y^2

    可得 [(x^2+1/2bx)+1/2y]^2= (1/4b^2-c+y)x^2+(1/2by-d)x+1/4y^2-e (4)

    (4)式中的y是一個引數。當(4)式中的x為原方程的根時,不論y取什麼值,(4)式都應成立。特別,如果所取的y值使(4)式右邊關於x的二次三項式也能變成一個完全平方式,則對(4)對兩邊同時開方可以得到次數較低的方程。

    為了使(4)式右邊關於x的二次三項式也能變成一個完全平方式,只需使它的判別式變成0,即 (1/2by-d)^2-4(1/4b^2-c+y)(1/4y^2-e)=0 (5)

    這是關於y的一元三次方程,可以透過塔塔利亞公式來求出y應取的實數值。

    把由(5)式求出的y值代入(4)式後,(4)式的兩邊都成為完全平方,兩邊開方,可以得到兩個關於x的一元二次方程。 解這兩個一元二次方程,就可以得出原方程的四個根。

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