一元七次方程,以為會很難,結果破解成功

2021-01-15 思恩試卷

最近遇到了這樣一道題,居然是道一元七次方程,一看是高次方程本來就要放棄了,不過後來適當的運用因式分解,以及求根公式,還是成功的解出來了,下面大家就一起看一看吧!

【題目】一元七次方程x^7-2x^5-7x^4+7x^2+7x+6=0。

【分析及求解】

一切的一切,都是先從觀察開始的……

這個七次方程,不是8項多項式,因為它沒有6次項和3次項,並且4次項,2次項,1次項係數都是7或-7,常數項是6。所以自然想到,何不讓它裡邊的一些項在一定條件下互相抵消呢?

所以自然想到,x取1或-1,代入嘗試消掉一些項。發現當x=-1時,這個方程左右兩邊恰好相等,於是就要通過分拆來湊(x+1)這個因式。

然後,提出(x+1),這樣原方程左邊就變成了(x+1)乘以一個六次整式了。

再觀察這個六次多項式,係數中有3個是6或-6,其餘係數都是1或-1,可以分成3組,

每一組中都包含一個 -6,不夠的項可以添加一些項,並調整使它和原來相等。

這個分組是很關鍵的一步,要注意符號不要弄錯了。

這樣,就可以提出一個因式x^3-x-6,這樣就將x^6-x5-x^4-6x^3+6x^2+x+6給成功地拆開了。

而x^3-x-6是相對比較好分解的,聯想到6=8-2,所以還能進一步分解。

x^3-x-6=x^3-8-x+2=(x^3-8)-(x-2)=(x^3-2^3)-(x-2)

再利用立方差公式打開x^3-2^3,提公因式(x-2)。

這樣x^3-x-6就等於(x-2)(x^2+2x+3)了。

還剩兩個三項式,x^2+2x+3,x^3-x^2-1,這兩個是在實數範圍內不能分解的。

可以考慮一元二次方程求根公式,以及一元三次方程求根公式。

先用較為簡單的一元二次方程求根公式求出兩個複數根。

為了解x^3-x^2-1=0需要用到卡丹公式。

卡丹公式的內容為,一元三次方程都可化為x+px+q=0。

記它的解為x1,x2,x3,則:

卡丹求根公式

為了用較為複雜的一元三次方程求根公式,需要先調整係數,設x=y+a,再令a=1/3就可以將x^3-x^2-1=0化為,y^3+py+q=0的形式,寫出p,q的數值。

計算輔助部分。

求出實根y1以及x5的數值。

求出復根y2,y3,及其對應的x6,x7的值。

綜上所述,寫出全部根,並計算x5的近似值。

通過以上步驟,就計算出了關於x的一元七次方程x^7-2x^5-7x^4+7x^2+7x+6=0的全部解。總體說來,前邊用因式分解打開局面,到後面整理變形帶公式時還真是有點易錯呢!

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