用两种方法证明韦达定理

2024-11-25 01:23:37
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回答1:

方法一:

令方程的两根分别是x1、x2.显然有:

ax1^2+bx1+c=0、ax2^2+bx2+c=0.两式相减,得:

a(x1^2-x2^2)+b(x1-x2)=0,∴a(x1-x2)(x1+x2)+b(x1-x2)=0,

∴(x1-x2)[a(x1+x2)+b]=0.

很明显,x1、x2不一定相等,∴需要:a(x1+x2)+b=0,得:x1+x2=-b/a.

方法二:

由ax1^2+bx1+c=0、ax2^2+bx2+c=0相加,得:

a(x1^2+x2^2)+b(x1+x2)+2c=0,

∴a[(x1+x2)^2-2x1x2]+b(x1+x2)+2c=0,

∴a[(-b/a)^2-2x1x2]+b(-b/a)+2c=0,

∴b^2/a-2ax1x2-b^2/a+2c=0,∴ax1x2=c,∴x1x2=c/a.

∴若一元二次方程ax^2+bx+c=0的两根为x1、x2,则:x1+x2=-b/a、x1x2=c/a.

韦达定理说明了一元二次方程中根和系数之间的关系。

法国数学家弗朗索瓦·韦达于1615年在著作《论方程的识别与订正》中建立了方程根与系数的关系,提出了这条定理。 由于韦达最早发现代数方程的根与系数之间有这种关系,人们把这个关系称为韦达定理。

定理定义:

回答2:

历史是有趣的,法国数学家韦达在16世纪就得出这个定理,证明这个定理要依靠代数基本定理而代数基本定理却是在1799年才由高斯作出第一个实质性的论证。
代数基本定理:
设f(x)=x[sup]n[/sup]+a[sub]1[/sub]x[sup]n-1[/sup]+…+a[sub]n[/sub]..............(1)
是一个给定的n次多项式,它的系数a[sub]1[/sub],a[sub]2[/sub],…,a[sub]n[/sub]是实数或复数,那么方程f(x)=0至少有一个实数或复数根。
[注]:该定理的证明要用到复变函数的相关知识。
有了代数基本定理,我们就可以把n次多项式f(x)分解成一次因式的连乘积,即
f(x)=(x-x[sub]1[/sub])(x-x[sub]2[/sub])…(x-x[sub]n[/sub]).........(2)
这里x[sub]1[/sub],x[sub]2[/sub],…,x[sub]n[/sub]是实数或复数,事实上也就是方程f(x)=0的n个根。
我们把(2)式乘开,并与(1)比较一下系数就得到了n次方程的韦达公式。
建议:取n=3、4,自己把(2)式乘开与(1)比较系数,这样你会得到更直观的理解。

这个是对于N次方程的韦达定理证明