对于一元二次方程 $ax^2 + bx + c = 0$,其求根公式是数学中的基础知识。这个公式用于求解方程的根,即找出满足方程的 $x$ 的值。
首先,我们需要确保 $a
eq 0$,因为当 $a = 0$ 时,方程退化为一元一次方程。
一元二次方程的求根公式为:
$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$
这个公式中的 $\pm$ 符号表示我们需要计算两个根,一个是正号对应的根,另一个是负号对应的根。
公式中的 $b^2 - 4ac$ 被称为判别式,用 $\Delta$ 表示。判别式的值决定了方程根的性质:
- 当 $\Delta > 0$ 时,方程有两个不相等的实根。
- 当 $\Delta = 0$ 时,方程有两个相等的实根,也称为重根。
- 当 $\Delta < 0$ 时,方程没有实根,但有两个共轭复根。
现在,我们来详细解释一下求根公式的推导过程(虽然这通常不是学生需要掌握的内容,但了解推导过程有助于深入理解公式):
1. 从方程 $ax^2 + bx + c = 0$ 出发,我们尝试将其转化为完全平方的形式。
2. 为了完成这一步,我们需要找到一个数,使得 $ax^2 + bx$ 可以写成一个完全平方项减去一个常数。这个数是 $\left(\frac{b}{2}\right)^2 = \frac{b^2}{4}$。
3. 于是,方程两边同时加上 $\frac{b^2}{4}$ 并减去 $\frac{b^2}{4}$,得到:
$ax^2 + bx + \frac{b^2}{4} - \frac{b^2}{4} + c = 0$
4. 整理后得到:
$a\left(x + \frac{b}{2a}\right)^2 = \frac{b^2}{4} - c$
$a\left(x + \frac{b}{2a}\right)^2 = \frac{b^2 - 4ac}{4}$
5. 接下来,对方程两边同时开平方,得到:
$x + \frac{b}{2a} = \pm \frac{\sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$
6. 最后,解出 $x$,即得到求根公式:
$x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$
希望这个解释能帮助你更好地理解一元二次方程的求根公式。如果你还有其他疑问或需要进一步解释的地方,请随时告诉我。