相信很多人在初中学习它的时候都很痛苦,因为这个公式实在有点难记。即使你到今天能够记得,还能回忆起当初的推导过程吗? 这个公式可能真的不太适合初学者。来自CMU数学系的副教授,同时也是美国奥数国家队教练的罗博深也注意到了这一点,他在博客中提出了一种更容易学会的求解方法。 罗博深一直致力于中学生的数学教育,在他的指导下,美国分别获得了国际奥林匹克数学竞赛(IMO)2015、2016、2018和2019年的冠军。 下面让我们来看看他是如何求解的。 求解更容易 一元二次方程的一般形式为ax2bxc0,为了简化起见,不妨令a1。(即使不等于1,也可以两边同时除以a) x2BxC0 假设这个方式的两个解(或者叫根)分别是R和S,那么 x2BxC(xR)(xS)0 将右边的式子展开: x2BxCx2(RS)xRS 两边的对应系数应该相等: B(RS);CRS 所以R和S的和应该等于B,它俩的平均数就是B2,我们可以令这两数等于B2z,而R和S的乘积又等于C,所以(B2z)(B2z)C,即: 在上一步里,我们用到了平方差公式。上面的方程很容易求z: 所以方程的解是: 这个公式不需要记,罗博深教授希望你记下来的是求解过程。我们先来举个例子: x22x240 根据上面的求解过程,我们可以知道这两个解之和为2,因此我们可以假设它们分别是1z和1z,他们的乘积是24: (1z)(1z)1z224 所以 z225z5 因此方程的两个解分别是156和154。这种方法还适用于根是虚数的情况。 从古人那里获得启发 为何会想到这种求解方法,罗博深教授在博客里说,他是参考了一千多年以前古代的巴比伦人和希腊人的解法。 其中就包括3世纪的著名希腊数学家丢番图和7世纪的印度数学家婆罗摩笈多等等。 这些古人求解的其实是一个二元二次方程组:xyA,xyB。这个方程组等价于x2AxB0。 罗博深指出,古代人知道方程组如何求解,却在很长一段时间都不知道一元二次方程解的标准形式。因此教科书里的方法显然更不易被理解。 让代码更具可读性 罗博深教授提出的是一个并不深奥的推导方法,却在HackerNews论坛上引起了广泛讨论。 有位网友表示,原来的公式很好记,用完全平方公式的配方法也能很容易求解。 而另一位来自社区大学的老师说,现在的学生数学基础并不好,很多人并不知道抛物线方程、完全平方公式、因式分解等概念,这种方法确实非常好。 除去一些批评,还是有网友认为,这种方式转移了对数学推导过程的思考,可以看做在人脑上运行代码。 而且这种方法用在编程里也让代码更具有可读性。 如果我们知道了一元二次方程两个解的算术平均数m和几何平均数g: m(r1r2)2;gsqrt(r1r2) 那么这两个解等于: r1msqrt(m2g2)r2msqrt(m2g2) 在罗博深教授的解法里,mB2、gsqrt(C)。这串代码显然比下面的代码更容易理解。 r1(bsqrt(b24ac))(2a)r2(bsqrt(b24ac))(2a) 传送门 论文地址: https:www。poshenloh。comquadratic 网友讨论: https:news。ycombinator。comitem?id21720656 博客链接: https:www。poshenloh。comquadraticdetail 完 量子位QbitAI头条号签约 关注我们,第一时间获知前沿科技动态