二次方程求根公式,是每個中學階段的學生不得不要面對的一個公式,幾家歡喜幾個愁,那麼先來看看這個求根公式的樣子是什麼吧:
二次方程求根公式
很複雜對不對?雜七雜八的什麼都有,那麼大家還記得它是怎麼來的嗎?忘記了的話,那麼仔細看一看,假如記得就可以跳過下面這一段了。下面推導過程中,有一個前提b2-4ac≥0。
配方法推導求根公式的過程
上面的這個過程就是配方法的過程,教課書裡有說的。這也是一種很重要的數學思想,配方法。今天這篇文章不打算來探讨配方法的,而是來看看這個二次方程的求根公式的,我們一起來好好的研究這個二次求根公式?
首先,這個求根公式向我們展示了這樣的一個事實:二次方程的實根是由其三個系數(二次項系數a、一次項系數b、常數項c)完全确定的,也就是說,一個二次方程的三個系數知道的話,那麼這個方程的實根情況也就确定了,這是一個(二次方程的)“萬能”求根公式。它向我們展示了數學的抽象性、一般性和簡潔美。
其次,這個公式包括了初中階段所學過的全部運算:加、減、乘、除、乘方、開方。其中,除法要求分母不為零,這個是滿足的;但是開平方要求被開方數非負,這個要求并不一定總能滿足,基于這個原因,就導緻了有的方程有實數根,有的方程沒有實數根。這一個公式裡面包含六種運算,在整個初中階段,僅此一個。
第三,這個公式的本身就回答了解二次方程的三個問題:
1)方程有沒有實根?
這個隻需看開平方能夠進行,也是上面所說的被開方數是否是非負,那麼就隻需計算Δ=b2-4ac的符号是否非負。
2)有實根時共有幾個?
當Δ≥0時有兩個實根。當Δ>0時,原二次方程有兩個不相等的實根;當Δ=0時,原二次方程有兩個相等的實根。
3)如何求出實根?
這個問題的答案就是它本身啊!
你看啊,一個公式就如此完整、完全、完善的回答了三個問題,難道這個公式不應該用perfect來概括嘛?實至名歸啊!
第四,這個公式給我們提示了二次方程求根的解題程序,這個就是計算機的算法的模型啊!
1)将所給的方程化為标準形式
ax2 bx c=0 (a≠0)
确定系數a、b、c。
2)計算判别式Δ=b2-4ac ,考察其符号;
3)在Δ≥0的條件下,代入求根公式,算出實根來。
你現在還忍心說這個公式真的亂七八糟嘛?生活不缺乏美,缺乏的是發現的眼睛,你說了?
假如你還說,這個公式不能産生出什麼新的東西了,學習數學了,既要正向用,也要逆向使用,那就将二次方程求根公式逆向推一遍,看能得到什麼吧:
二次方程求根公式的逆過程
這裡的每一步都比較平常無奇,但平常的東西就有可能有意想不到的結果,假如我們将上面的過程倒過來書寫,我們可以發現二次方程的一種新的解法。這裡我就不在寫了。(多一個公式就掉粉的!)
在這個新的解法中,我們可以發現,判别式其實是配方法的結果,并且判别式的本質上式完全平方式(2ax b)2,并且這個過程在競賽問題中也有出現過。這個過程也可以說明判别式為什麼會在方程讨論、不等式證明、函數求極值等許多領域應用範圍如此之廣。
一個簡單的公式,包含如此之多的内容,難怪說數學是科學語言,是科學的基礎,馬克思曾說過:“任何學科隻有用上了數學這個工具,才稱之為科學!”不無道理。
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