在本文中:解不含常数项的三次方程使用因数表求整数解使用判别式方法视频 三次方程的最高次数为3次,它有3个解,或者说3个根,方程本身的形式是 {displaystyleax{3}bx{2}cxd0} 。虽然三次方程有些令人望而生畏,并且的确不好解,但在具备大量基础知识的前提下,只要使用正确的方法,即使是最棘手的三次方程问题也可以顺利求解。三次方程的解法有很多种,你可以尝试使用二次公式、求整数解或确定判别式方法。 方法 1:解不含常数项的三次方程 1:检查三次方程,看是否包含常数项 d{displaystyled} 。三次方程的形式为 {displaystyleax{3}bx{2}cxd0} 。但是,唯一必要的关键项是 {displaystylex{3}} ,这意味着三次方程中未必会出现其他项。 如果方程中包含常数项 {displaystyled} ,那么你就必须使用其它解法。 如果 {displaystylea0} ,那么这个方程就不是三次方程。 2:提取方程的公因式 x{displaystylex} 。由于方程没有常数项,所以其中各项都包含变量 {displaystylex} 。也就是说,可以提取方程的公因式 {displaystylex} 来简化方程。这样做之后,可以将方程重写为 {displaystylex(ax{2}bxc)} 。 例如,假设我们一开始要解的方程是 {displaystyle3x{3}2x{2}14x0} 。 提取方程的公因式 {displaystylex} ,得到 {displaystylex(3x{2}2x14)0} 。 3:如果可能,将得到的二次方程因式分解。很多情况下,提取公因式 {displaystylex} 后得到的二次方程 {displaystyleax{2}bxc} 都能被因式分解。例如,如果要解 {displaystylex{3}5x{2}14x0} ,你可以: 提取公因式 {displaystylex} : {displaystylex(x{2}5x14)0} 将括号内的二次方程因式分解: {displaystylex(x7)(x2)0} 设各因式等于 {displaystyle0} 。得到方程的解 {displaystylex0,x7,x2} 。 4:如果无法手动对括号内的部分进行因式分解,可使用二次公式求解。你可以将 {displaystylea} 、 {displaystyleb} 、 {displaystylec} 的值代入二次公式( {displaystyle{frac{bpm{sqrt{b{2}4ac}}}{2a}}} )中,算出使二次方程等于0的x值。使用这种方法可以求出三次方程的两个解。 示例中,将 {displaystylea} 、 {displaystyleb} 和 {displaystylec} 的值 {displaystyle3} 、 {displaystyle2} 和 {displaystyle14} 分别代入到以下二次公式: {displaystyle{frac{bpm{sqrt{b{2}4ac}}}{2a}}} {displaystyle{frac{(2)pm{sqrt{((2){2}4(3)(14)}}}{2(3)}}} {displaystyle{frac{2pm{sqrt{4(12)(14)}}}{6}}} {displaystyle{frac{2pm{sqrt{(4168}}}{6}}} {displaystyle{frac{2pm{sqrt{164}}}{6}}} 解1: {displaystyle{frac{2{sqrt{164}}}{6}}} {displaystyle{frac{212。8i}{6}}} 解2: {displaystyle{frac{212。8i}{6}}} 5:零和二次方程的解就是三次方程的解。二次方程有两个解,而三次方程有三个。你已经求出其中的两个解,即你为括号中“二次”部分求出的解。对于可以用“因式分解”方法求解的方程,第三个解一定为 {displaystyle0} 。 将方程分解为包含两个因式的形式 {displaystylex(ax{2}bxc)0} ,左边的因式是变量 {displaystylex} ,右边的因式是括号内的二次方程。如果任一因式等于 {displaystyle0} ,则整个方程等于 {displaystyle0} 。 因此,使括号内的二次因式等于 {displaystyle0} 的两个解是三次方程的解,而使左边因式等于 {displaystyle0} 的 {displaystyle0} 本身,也是三次方程的解。 方法 2:使用因数表求整数解 1:确保三次方程有一个 d{displaystyled} 值不等于零的常数项。如果形式为 {displaystyleax{3}bx{2}cxd0} 的方程拥有一个不等于零的 {displaystyled} 值,那就无法将它因式分解为二次方程。但是不用担心,你还可以使用其他方法,比如下文中介绍的方法。 以方程 {displaystyle2x{3}9x{2}13x6} 为例。这个方程中,要让等号的右边等于 {displaystyle0} ,你需要两边都加 {displaystyle6} 。 得到新的方程 {displaystyle2x{3}9x{2}13x60} 。由于 {displaystyled6} ,你无法使用二次方程方法。 2:找出 a{displaystylea} 和 d{displaystyled} 的因数。要解三次方程,我们需要先关注 {displaystylex{3}} 项的系数 {displaystylea} 以及方程最后的常数项 {displaystyled} ,找出它们各自的因数。记住,如果两个数字相乘得到另一个数,那么这两个数就是乘积的因数。 例如,由于你可以用 {displaystyle6times1} 和 {displaystyle2times3} 得到6,所以1、2、3、6就是6的因数。 例题中, {displaystylea2} ,而 {displaystyled6} 。2的因数是1和2。6的因数是1、2、3、6。 3:用 a{displaystylea} 的因数除以 d{displaystyled} 的因数。将 {displaystylea} 的各因数除以 {displaystyled} 的各因数所得的值罗列出来。这样做通常会得到许多分数和几个整数。三次方程的整数解要么是其中的一个整数,要么是其中一个整数的相反数。 例题中,用 {displaystylea} 的因数1和2除以 {displaystyled} 的因数1、2、3、6,得到: {displaystyle1} , {displaystyle{frac{1}{2}}} , {displaystyle{frac{1}{3}}} , {displaystyle{frac{1}{6}}} , {displaystyle2} 和 {displaystyle{frac{2}{3}}} 。然后,我们将各数字的相反数加入进去,使之更加完整: {displaystyle1} , {displaystyle1} , {displaystyle{frac{1}{2}}} , {displaystyle{frac{1}{2}}} , {displaystyle{frac{1}{3}}} , {displaystyle{frac{1}{3}}} , {displaystyle{frac{1}{6}}} , {displaystyle{frac{1}{6}}} , {displaystyle2} , {displaystyle2} , {displaystyle{frac{2}{3}}} 和 {displaystyle{frac{2}{3}}} 。三次方程的整数解就在其中。 4:手动代入整数,这种方法较为简单,但可能会比较费时。得到相除的结果后,你可以迅速将整数手动代入,看哪些能让三次方程等于 {displaystyle0} ,进而求出方程的解。例如,如果将 {displaystyle1} 代入方程,可以得到: {displaystyle2(1){3}9(1){2}13(1)6} ,即 {displaystyle29136} ,结果不等于 {displaystyle0} 。因此,使用得到的下一个值。 如果将 {displaystyle1} 代入方程,得到 {displaystyle(2)9(13)6} ,结果等于 {displaystyle0} 。这意味着 {displaystyle1} 是方程的一个整数解。 5:使用更复杂,但可能更快速的综合除法。如果你不想花时间一个一个地去代入所有的值,不妨尝试一下更快捷的方法,也就是所谓的综合除法。总的来说,你应该使用综合除法,用得到的整数值除以 {displaystylea} 、 {displaystyleb} 、 {displaystylec} 和 {displaystyled} 。如果得到余数 {displaystyle0} ,那么这个值就是三次方程的解。 综合除法是一个复杂的主题,超出了本文论述的范围。以下的例子示范了如何用综合除法求三次方程的解: 129136 276 2760 由于得到的最终余数为 {displaystyle0} ,由此可知, {displaystyle1} 是三次方程的一个整数解。 方法 3:使用判别式方法 1:写下 a{displaystylea} 、 b{displaystyleb} 、 c{displaystylec} 和 d{displaystyled} 的值。本方法会大量用到方程各项的系数。开始前,记下 {displaystylea} 、 {displaystyleb} 、 {displaystylec} 和 {displaystyled} 的值,免得之后混淆。 对于例题 {displaystylex{3}3x{2}3x1} ,写下 {displaystylea1} 、 {displaystyleb3} 、 {displaystylec3} 和 {displaystyled1} 。注意,如果有 {displaystylex} 变量前没有系数,这代表它的系数为 {displaystyle1} 。 2:使用正确的公式计算判别式零。用判别式方法求三次方程的解会用到十分复杂的数学原理,但如果严格遵循方法流程,你会发现,它在解令其他方法束手无策的三次方程方面十分实用。首先,将适当的值代入到公式 {displaystyleDelta{0}b{2}3ac} 中,求出第一个重要数值,即判别式零 {displaystyleDelta{0}} 。 判别式是一个数字,可以为我们提供关于多项式根的信息。你可能已经知道二次判别式是( {displaystyleb{2}4ac} )。 例题中的计算过程如下: {displaystyleb{2}3ac} {displaystyle(3){2}3(1)(3)} {displaystyle93(1)(3)} {displaystyle990Delta{0}} 3:然后,计算 12b39abc27a2d{displaystyleDelta{1}2b{3}9abc27a{2}d} 。你需要的下一个重要数值是判别式 {displaystyle1} ,即 {displaystyleDelta{1}} ,它的计算过程会稍微复杂一点,但方法与 {displaystyleDelta{0}} 基本相同。将适当的值代入到公式 {displaystyle2b{3}9abc27a{2}d} 中,得到 {displaystyleDelta{1}} 的值。 例题中的计算过程如下: {displaystyle2(3){3}9(1)(3)(3)27(1){2}(1)} {displaystyle2(27)9(9)27(1)} {displaystyle548127} {displaystyle81810Delta{1}} 4:计算: {displaystyleDelta(Delta{1}{2}4Delta{0}{3})div27a{2}} 。然后,我们会使用 {displaystyleDelta{0}} 和 {displaystyleDelta{1}} 的值计算三次方程的判别式。在三次方程中,如果判别式为正数,则方程有三个实数解。如果判别式等于零,则方程有一个或两个实数解,且有时两个实数解会相等。如果判别式为负数,则方程只有一个实数解。 三次方程必定有至少一个实数解,因为其函数图形必定会与X轴相交至少一次。 例题中,由于 {displaystyleDelta{0}} 和 {displaystyleDelta{1}} 都等于 {displaystyle0} ,所以 {displaystyleDelta} 的计算相对简单。计算过程如下: {displaystyle(Delta{1}{2}4Delta{0}{3})div(27a{2})} {displaystyle((0){2}4(0){3})div(27(1){2})} {displaystyle00div27} {displaystyle0Delta} ,所以方程有一个或两个解。 5:计算: {displaystyleC{3}{sqrt{left({sqrt{Delta{1}{2}4Delta{0}{3}}}Delta{1}right)div2}}} 。最后一个需要计算的重要数值是 {displaystyleC} 。它能帮助我们在最后求出三个根。按照正常计算过程,根据需要代入 {displaystyleDelta{1}} 和 {displaystyleDelta{0}} 。 例题中, {displaystyleC} 的计算过程如下: {displaystyle{3}{sqrt{{sqrt{(Delta{1}{2}4Delta{0}{3})Delta{1}}}div2}}} {displaystyle{3}{sqrt{{sqrt{(0{2}4(0){3})(0)}}div2}}} {displaystyle{3}{sqrt{{sqrt{(00)0}}div2}}} {displaystyle0C} 6:使用变量计算三个根。三次方程的根或解可以使用公式 {displaystyle(bu{n}CDelta{0}div(u{n}C))div3a} 计算,其中 {displaystyleu(1{sqrt{3}})div2} ,而n等于1、2或3。根据需要代入数值进行计算,其中涉及到大量的数学运算,但你应该可以得到三个使方程成立的解。 你可以分别计算n等于1、2、3时公式的值,来求得例题的答案。这样得到的答案可能就是三次方程的解。你可以将答案代入到方程中,使之等于0的答案即为方程的正确解。 例如,将1代入到 {displaystylex{3}3x{2}3x1} 中,计算结果为0,所以1就是三次方程的一个解。 QuickSummary Summary:SolveaCubicEquation