網友問:一元多次方程有通解嗎?

2020-12-06 艾伯史密斯

一般形式的一元多次方程,只有一、二、三、四次方程有通解,高於五次(包括五次)的方程沒有通用的根式解。

這是數學中的一個定理,伽羅瓦發明群論後,他首先闡述了根式解存在的條件;然後由阿貝爾最早得到證明;可惜伽羅瓦和阿貝爾都英年早逝,成為數學界的一大遺憾。

一、一元二次方程

一般形式為ax^2+bx+c=0;

方程的通解為:

二、一元三次方程

一般形式為ax^3+bx^2+cx+d=0

一元三次方程一般形式的通解相當複雜,我們一般先化為缺項的三次方程:

x^3+px+q=0;

然後利用卡爾丹公式:

因為三次方程必定「至少有一解」,以上的卡爾丹公式給出的就是該解,得到一個解後,就可以降為一元二次方程。

如果你覺得複雜,三次方程的解,還能用三角函數表示為:

三、一元四次方程

一元三次方程的解已經夠複雜了,四次方程的通解不再具有實用性,我也可以給出一個通解給你看看。

把下圖中的五項(①②③④⑤)加起來,才是其中一個解,另外三個解的形式差不多,只是某些地方正負號有區別。

四、五次和五次以上

對於一元多次方程的一般形式,高於五次(包括五次)的方程,將沒有通用的根式解。

需要注意的是,沒有根式解,並不是說沒有解;代數基本定理表明,對於任意一元N次方程來說,在複數領域內,一定有N個解(包含復根)。

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