二次方程
二次方程
二次方程是一种整式方程,主要特点是未知项的最高次数是2,其中最常见的是一元二次方程。
一元二次方程.
方程的一般形式.
一元二次方程是指只含有一个未知数的二次方程,它的一般形式为:formula_1,其中 formula_2。formula_3为方程的二次项,formula_4为方程的二次项系数;formula_5为一次项,formula_6为一次项系数;formula_7为常数项。若formula_8,则该方程没有二次项,即退变为一元一次方程。
求根公式.
一元二次方程根的判别式为formula_9。
若formula_10,则该方程有两个不相等的实数根:
formula_11;
若formula_12,则该方程有两个相等的实数根:
formula_13;
若formula_14,则该方程有一对共轭复数根:
formula_15。
由上可知,在实数范围内求解一元二次方程,当formula_16时,方程才有根(有两个不等实数根或两个相等实数根);当formula_14时,方程有两个复数根,但是在实数范围无解。
根与系数的关系.
设formula_18,formula_19是一元二次方程 formula_1 (formula_21 )的两根,则
两根之和:formula_22
两根之积:formula_23
求根公式的由来.
中亚细亚的花拉子米 (约780-约850) 在公元820年左右出版了《代数学》。书中给出了一元二次方程的求根公式,并把方程的未知数叫做「根」,其后译成拉丁文"radix"。
我们通常把 formula_24 称之为 formula_1 的求根公式:
formula_26
或不将formula_27系数化为1:
formula_28
对应函数的极值.
设 formula_29(formula_30),
对formula_31求导,得
formula_32
令 formula_33,得
formula_34
即为 formula_35的极值点,该式亦为函数图形(即抛物线)的对称轴方程。
将 formula_36 代入 formula_35,可得
formula_38
即为 formula_35 的极值。
根据函数取极值的充分条件,即:
formula_40,formula_31是formula_42 的极大值点,
formula_43,formula_31是formula_42 的极小值点;
由formula_46,可知:
当formula_47时(抛物线开口向下),formula_36为formula_35的极大值点;
当formula_50时(抛物线开口向上),formula_36为formula_35的极小值点。