求解一元二次方程的思路

求解一元二次方程 ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0ax2+bx+c=0 的思路,将该方程转化为 (x−x′)2=K(x-x')^2=K(x−x′)2=K,得到 x=±K+x′x = \pm\sqrt{K}+x'x=±K​+x′

所以有如下转化过程:
ax2+bx+c=0x2+bax+ca=0x2+bax=−cax2+bax+b24a2=b24a2−ca(x+b2a)2=b2−4ac4a2 ax^2+bx+c=0 \\ x^2+\frac{b}{a}x+\frac{c}{a}=0 \\ x^2+\frac{b}{a}x=-\frac{c}{a} \\ x^2 + \frac{b}{a}x+\frac{b^2}{4a^2}=\frac{b^2}{4a^2}-\frac{c}{a} \\ (x+\frac{b}{2a})^2=\frac{b^2-4ac}{4a^2} \\ ax2+bx+c=0x2+ab​x+ac​=0x2+ab​x=−ac​x2+ab​x+4a2b2​=4a2b2​−ac​(x+2ab​)2=4a2b2−4ac​
由此可以得到,
K=b2−4ac4a2x′=−b2a K=\frac{b^2-4ac}{4a^2} \\ x' = -\frac{b}{2a} K=4a2b2−4ac​x′=−2ab​
所以得到求根公式:
x=−b±b2−4ac2a x=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a} x=2a−b±b2−4ac​​

引入虚数 iii 后,方程的解

当 b2−4ac<0b^2-4ac < 0b2−4ac<0 时,由 −a=ai,a>0\sqrt{-a} = \sqrt{a}i,a>0−a​=a​i,a>0 可知, b2−4ac=4ac−b2i\sqrt{b^2-4ac}=\sqrt{4ac-b^2}ib2−4ac​=4ac−b2​i

最后方程的解为:

−b±b2−4ac2a,b2−4ac>=0−b±4ac−b2i2a,b2−4ac<0 \frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a},b^2-4ac>=0 \\ \frac{-b\pm\sqrt{4ac-b^2}i}{2a},b^2-4ac<0 \\ 2a−b±b2−4ac​​,b2−4ac>=02a−b±4ac−b2​i​,b2−4ac<0

方程的解,要么都为实数根,要么都为复数根

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