一元二次方程求根公式怎么推出来的?

2023-11-24 08:39:09 59 0

一元二次方程求根公式是中学数学中最常用的公式之一,它可以用来求解形如ax^2+bx+c=0的一元二次方程的根。下面将通过三种不同的方法对该公式进行推导并解释其原理。

1. 配方法推导

配方法是中学课本中通常采用的方法,它通过将方程的左边分解成两个完全平方和的形式来推导求根公式。

首先,将方程的左边进行配方,得到x^2 + (b/a)x + c/a = 0。

接着,在等式两边同时加上(b/2a)^2,即(x + b/2a)^2 = (b^2-4ac)/4a^2。

再开根号得到x + b/2a = ±√(b^2-4ac)/2a。

最后,移动x的项得到x = (-b ± √(b^2-4ac))/2a,即一元二次方程的求根公式。

2. 十字交叉法推导

十字交叉法是一种用于因式分解的方法,在推导求根公式时也可以使用这种方法。

首先,将方程的等号两边进行乘法,得到ax^2 + bx + c = 0,其中a≠0。

然后,根据因式分解的原理,我们可以找到一个形如(x+p)(x+q)的分解式,其中p、q是满足p+q=b/a和pq=c/a的数。

将分解式展开并整理,得到x^2 + (p+q)x + pq = 0。

比较系数,得到p+q=b/a和pq=c/a。

根据这两个方程解得p和q的值,并代入分解式中,得到(x+p)(x+q)=0。

根据零乘积法则,可以得到x+p=0或x+q=0,即x=-p或x=-q。

最后得到x=-b/a ± √(b^2-4ac)/2a,即一元二次方程的求根公式。

3. 完全平方公式推导

完全平方公式是一种用于将二次项的系数变为平方数的方法,在推导求根公式时也可以使用这种方法。

首先,将方程的常数项移到等式右边,得到x^2 + (b/a)x = -c/a。

接着,将二次项的系数b/a的一半加到两边的方程中,得到x^2 + (b/a)x + (b/2a)^2 = (b/2a)^2 c/a。

然后,将左边进行配方,得到(x + b/2a)^2 = (b^2-4ac)/4a^2。

再开根号得到x + b/2a = ±√(b^2-4ac)/2a,即一元二次方程的求根公式。

最后,移动x的项得到x = (-b ± √(b^2-4ac))/2a,即一元二次方程的求根公式。

通过以上三种方法的推导,我们可以理解一元二次方程求根公式的原理,以及它的推导过程。这些方法可以帮助我们更好地掌握和应用一元二次方程的求根公式,提高解题的速度和准确性。希望通过小编的介绍,读者对一元二次方程求根公式的推导过程有更清晰的了解。

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