1、浅谈一元三次方程解法尤茗雯鞍山市第一中学 20 届创新 2 班【摘要】一元三次方程在高一外围知识中有时是一个大题中必要的解题环节,利用因式分解、试根法和倒数法可以快速巧妙解决一元三次方程根的问题,规避运用繁琐的公式解根和虚数问题。【关键词】一元三次方程;降次;根一元方程中含:一元一次方程、一元二次方程和高次方程。前两者在初中,就已经接触了,在高中继续作为学习内容。它们都一定有确定解根的方法(有根的情况下) 。但高次方程则不一样,只有其中的一元三次方程在高中作为选修内容稍做提及,且解法较为复杂,简单的试根法有猜测部分,这种未知引起了我的兴趣,在这个假期我对它进行了初步的研究。1.定义只含有一个未
2、知数,并且未知数项的最高次数是 3 的整式方程叫做一元三次方程。2.原理:作为一个现阶段只上了半年高中的高中生,想利用现有公式解决一元三次方程根的问题还不能够达到,因为这涉及到了虚数“i” 。而所学知识中涉及到的最高此项只有二次,所以想用现有知识解决问题,必须降次。所以降次成为方法的主要方向。未知数相乘,使次数产生,由此反推,只要能够找到一个因式,并除以这个因式,就可以达到降次。2.一元三次方程解法2.1 根的个数可以用导数证明一元三次函数的根的个数分为:1 个、2 个或 3 个。f(x)= ax3+bx2+cx+d, f(x)=3ax2+2bx+c2.2 因式分解法与二次方程相似,一元三次方
3、程可以分解为:(x-x1)(x-x2)(x-x3)=0的形式,那么 x1、x 2、x 3就是这个方程的根。因式分解好的人,这个方法的确不错,较简单、较快。理论上所有的一元三次方程都可以分,但有些 x1、x 2、x 3就会变成分数,所以对于实际解题来说,并不是所有的方程都适合,还是有局限性的2.3 试根法2.3.1作为 2.2 的特殊情况,一元三次方程中,如果各项系数之和等于零,则 1 是方程的根;如果偶次项系数之和等于奇次项系数之和,则 -1 是方程的根。 (即 x1=1 或-1) 。这时可将该方程用大除法或因式分解法除以(x-1)或者(x+1),降低方程次数后,按照一元二次方程的根的解法即可
4、求根。这是一个在解一元三次方程中是本人较为喜欢的一种,是最简单,快捷的。但局限性较大,对于系数的要求高。2.3.2变式:还有有时因式未知数的系数并不唯 1【(px-q) 】 ,原理相同。若此时把因式做整式的乘法,可得,p 为三次项系数的约数,q 为常数项系数的约数。2.4 倒数法作为2.2另一种看起来就很趣有的变式,系数成首尾等距离的对称形式的方程,叫做倒数方程。如:ax3+bx2+cx+d=0,其中a=d,b=c或a=-d,b=-c。显然,此类方程没有零根。且必有一个根为1或-1(见2.3.1) ,且可由计算得除以因式(x-1)或(x+1)后,该方程仍是一个倒数方程,这就是此类方程的求根方法,可以达到降次的目的,之后就是一元二次方程的解法了。另外:若k是这个方程的根,那么1k也是这个方程的根。设:k为方程ax 3+bx2+cx+d=0的根。ak3+bk2+ck+d=0两边同时除以k 3,得a+bk+ck2+dk3=0即dk 3+ck2+bk+a=0此时可以得出另一个结论:k为方程ax 3+bx2+cx+d=0的根, 则 1k为方程dx 3+cx2bx+a=0的根。又因为,a=d,b=c或a=-d,b=-c所以,方程可以改为ak3+bk2+ck+d=0(-ak3-bk2-ck-d=0同)所以,1k也是这个方程的根。所以,原题得证。