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有理根定理及其簡單應(yīng)用

2022-08-08 16:26 作者:求導(dǎo)宗師的線性空間  | 我要投稿

hello,大家好!????

在上一期專欄中,up介紹了瞪眼法,是解決高次多項式因式分解、解一元高次方程的一種常用方法

事實上,瞪眼法是比較講究技巧的,技巧就體現(xiàn)在如何快速地找到零點

這期專欄我們就來看一看有理根定理,可以幫助你快速找到一個整系數(shù)多項式方程的有理根

事實上,在中學(xué)階段,我們更加盼望方程的解是有理數(shù),否則是很難解出的。換而言之,我們?nèi)绻谥袑W(xué)階段遇到整系數(shù)高次方程,應(yīng)首先考慮方程是否存在有理根

其實在初中時,我們解一元二次方程常用到的十字相乘法就是用了這個道理,把二次項系數(shù)和常數(shù)項分別拆成兩數(shù)之積,然后交叉相乘相加來湊出一次項系數(shù),如圖所示:

其實交叉相乘就是驗證環(huán)節(jié)

因為是二次方程,我們好像還看不出來什么,但是更高次的呢?

事實上,對于更高次的方程,我們同樣可以有類似的操作:分解最高次項系數(shù)和常數(shù)項

為什么可以這么做呢?下面我們就來看看有理根定理

注:豎線是整除的意思,例如3|9表示9能被3整除

該定理的證明較為容易:

由該定理可見,多項式方程的有理根的分子和分母一定分別整除方程的常數(shù)項和最高次項系數(shù)。這就大大降低了尋找有理根的難度

特別地,若方程的最高次項系數(shù)為 %5Ccolor%7Bblue%7D%7B1%7D,則方程的有理根一定為正數(shù),且該整數(shù)整除常數(shù)項

讓我們來實踐一波!

【例】解方程:2x%5E3-5x%5E2%2B1%3D0

【解】首先考慮有理根的情況,若存在有理根x_%7B0%7D%3D%5Cfrac%7Bp%7D%7Bq%7D,則根據(jù)有理根定理,有?p%7C1,q%7C2,從而有理根只能為?%5Cpm%201 或?%5Cpm%20%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D

分別代入嘗試,可以發(fā)現(xiàn)?x%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D 恰好滿足方程!于是該方程有一個根為?%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D

接下來,可以運用?%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D 進行因式分解:

? ? ?2x%5E3-5x%5E2%2B1

%3D2x%5E3-x%5E2-4x%5E2%2B1

%3D2x%5E3-x%5E2-4x%5E2%2B2x-2x%2B1

%3D(2x-1)(x%5E2-2x-1)

于是只要再解?x%5E2-2x-1%3D0

解得?x%3D1%5Cpm%20%5Csqrt%7B2%7D

故原方程的解為?x%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D 或?1%5Cpm%20%5Csqrt%7B2%7D

好了,以上就是全部的內(nèi)容了,感謝大家的支持與收看

拜拜~~????

有理根定理及其簡單應(yīng)用的評論 (共 條)

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