高次方程及解法
✍✍✍✍✍✍✍✍✍江苏省通州高级中学✍徐嘉伟
一般地,我们把次数大于2的整式方程,叫做高次方程。
由两个或两个以上高次方程组成的方程组,叫做高次方程组。
对于一元五次以上的高次方程,是不能用简单的算术方法来求解的。
对于一元五次以下的高次方程,也只能对其中的一些特殊形式的方程,采用“±1判根法”、“常数项约数法”、“倒数方程求根法”、“双
1-6=-5)÷原高次方程:当(x-1)=0时,有x1=1;当(x+1)=0时,有x2=-1;当(x-2)=0时,有x3=2;当(x+4)=0
时,有x4=-4
点拨提醒:在运用“±1判根法”解高次方程时,一定注意把“常数项”作为“偶
次项”系数计算。
二、常数项约数求根法
根据定理:“如果整系数多项式a n x n+a n-1x n-1+ +a1x+a0可分解出因式P x-Q,
Q(P、Q是互质整数),那么,即方程a n x n+a n-1x n-1+ +a1x+a0=0有有理数根
P
P一定是首项系数a n 的约数,Q 一定是常数项a 0的约数”,我们用“常数项约数”
很快找到求解方程的简捷方法。
“常数项约数求根法”分为两种类型:
第一种类型:首项系数为1。
对首项(最高次数项)系数为1的高次方程,直接列出常数项所有约数,代入原方程逐一验算,使方程值为零的约数,就是方程的根。
依次用原方程除以带根的因式,逐次降次,直至将高次方程降为二次或一次方
程求解。
432 6
2+x+1
x -
解:将原方程化为3(x 3-32x 2+3x-2)=0此时,“常数项”为-2,它的约数为±1,2±,根据“±1判根法”排除±1,这时,代人原方程验算的只能是P Q =32,
或P Q =-3
2
f (32)=3⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯-⎪⎭⎫ ⎝⎛3232332323223⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-22278278=3⨯0=0 所以原方程中有因式(3X -2)。
(3x 3-2x 2+9x-6)÷(3x-2)=x 2+3
解方程式x 2+3=0x=23i ±, x 1=23i ,x 2=-2
3i ∴
原方程的解为x 1=23i ,x 2=23i -,x 3=32 三、倒数方程求根法
1、定义:系数成首尾等距离的对称形式的方程,叫做倒数方程。
如
ax 4+bx 3+cx 2+dx+e=0,其中,,e a =d b =或者a=-e,b=-d
2、性质:倒数方程有三条重要性质:
(1)倒数方程没有零根;
(3)+3(x+x 12324±-=-2±3, x 1=-2+3,x 2=-2-3 又 x+x 1
=252x 2+2=5x,2x 2-5x+2=0(2x-1)(x-2)=0∴x 3=2
1
,x 4=2 经检验知x 1=-2+3,x 2=-2-3,x 3=21
,x 4=2都是原方程的根。
例2解方程6x 5-4x 4-3x 3+3x 2-4x-6=0
解:观察该方程首尾等距离对应项系数互为相反数,且最高次幂项数是奇数,
有根x=1,方程两边同除以因式(x-1)得:
6x 4+10x 3+7x 2+10x+6=0, 方程两边同除以x 2并整理得:6⎪⎭⎫ ⎝⎛+
221x x +10071=+⎪⎭⎫ ⎝
⎛+x x ,令y=x x +1得051062=-+y y ,65551+-=y =2y 6555--方程x+65551+-=x 无实数解:65551--=+x x 得:x ()
12
6455105553,2-±+-=
对首2,化成即常数即:y 2+5y-6=0y=-6或1,当y=-6时,x+53,64±-=-=x x
当y=1时,x+14=x (无实数根)∴531+-=x ,532--=x 四、双二次方程及推广形式求根法
双二次方程有四种形式:
第一种是标准式,如:ax 4+bx 2+c=0,此时设y=x 2原方程化为含y 的一元二次
方程ay 2+by+c=0,求出y 值在代入x 2之值,从而求出x 之值。
第二种形式双二次方程的推广形式。
如:(ax 2+bx+c )2+m(ax 2+bx+c)+d=0,此时设y=(ax 2+bx+c),也可转化
为含y 的一元二次方程y 2+my+d=0,解出y 值代入ax 2+bx+c=y
从而求出原方程的根x 之值。
第三种形式是(x+a)(x+b)(x+c)(x+d)+m=0,此时,方程左边按照“创造相同的多项式,换元替换”的要求,将(x+a )(x+c);(x+b)(x+d)结合(一般是最小数与最大数,中间数与中间数组合),展开相乘,创造相同的多项式(ax 2+bx+c )或成比例的多项式m(ax 2+bx+c),然后设y=ax 2+bx+c,将原方程转化为含y 的一元二
”换成“程化为:y ,
(ax 2y=1x 2例3解方程(x+2)(x+3)(x+8)(x+12)=4x 2
解:本例题属于双二次标准方程ax 4+bx 2+c=0推广形式的第三种类型(x+a )(x+b)(x+c)(x+d)+m=0,这种方程解答的核心要领是“创造可供设y 换元的相同多项式”。
根据这个要求,只有将(x+2)(x+12)和(x+3)(x+8)组合(最小数2和最大数8组合,中间数3和8结合),才能创造出“相同”的多项式“x 2+24”,即
()24142++x x ()
2242411x x x =++,设242+=x y 则原方程转化为(y+14x)(y+11x)=4x 2,y 2+25xy+150x 2=0,(y+10x)(y+15x)=0y+10x=0或
y+15x=0,y+10x+24=0或
y+15x+24=0,x 2+10x+24=0,x 1=-4x 2=-6;x 2+15x+24=0,2
12915±-=
x ,2129153+-=x 2129154--=x 例4解方程(x-6)4+(x-8)4=16
解:本题属于双二次标准方程ax 4+bx 2+c=0推广形式的第四种类型(x-a )
4+(x-b)4=c 的形式。
86-+-x x 4444为:()14+y 2+1-4y 3(x+a)4)]2
2b -,。