怎么因式分解二次多项式(二次方程)

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二次多项式(也称为二次方程)是一种形如 $ax^{2} + bx + c$ 的代数表达式,其中 $a, b, c$ 均为实数且 $a \neq 0$。在求解二次多项式的根(即方程的解)时,可以使用因式分解的方法将其转化为两个一次多项式相乘的形式。

下面是求解二次多项式的因式分解步骤:

  1. 确定二次多项式的系数

首先需要确定二次多项式的系数 $a,b,c$ 的值。例如,对于方程 $x^{2} + 3x + 2 = 0$,其中 $a=1, b=3, c=2$。

  1. 计算二次多项式的判别式

接下来需要计算二次多项式的判别式 $\Delta$,其公式为 $\Delta = b^{2} - 4ac$。判别式的值可以判断该方程的解的情况。当 $\Delta > 0$ 时,方程有两个不同的实根;当 $\Delta = 0$ 时,方程有一个重根;当 $\Delta < 0$ 时,方程没有实根,但有两个共轭复根。

对于上面的例子,判别式为 $\Delta = 3^{2} - 4 \cdot 1 \cdot 2 = 1$。因此,该方程有两个不同的实根。

  1. 分解二次多项式

根据因式分解定理,对于一次多项式 $ax + b$,其可以表示为 $a(x-x_{1})$ 的形式,其中 $x_{1}$ 是该方程的一个根。因此,二次多项式可以表示为 $(x-x_{1})(x-x_{2})$ 的形式,其中 $x_{1}, x_{2}$ 是方程的两个根。

可以使用求根公式 $x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a}$ 求出方程的两个根 $x_{1}, x_{2}$。然后,将这两个根代入上面的因式分解公式中,就可以得到原方程的因式分解式了。

回到上述例子,我们可以使用求根公式计算出其两个根:

$$ x_{1,2} = \frac{-3 \pm \sqrt{1}}{2\cdot 1} $$

因此,$x_{1} = -2$,$x_{2} = -1$。然后,将这两个根代入因式分解公式中,得到:

$$ x^{2} + 3x + 2 = (x+1)(x+2) $$

因此,原方程的因式分解式为 $(x+1)(x+2)$。

需要注意的是,有些二次多项式并不能直接通过公式求解其根,或者其根可能是无理数或复数。此时,可以使用配方法、图像法等其他方法进行求解。

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