Алгоритм решения квадратных уравнений

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru +bx+c=0

1.Найти дискриминант D по формуле D= Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru -4ac.

2.Если D<0, то квадратное уравнение не имеет корней.

3.Если D=0, то уравнение имеет один корень:

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru

4.Если D>0, то уравнение имеет два корня:

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru , Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru .

Теперь приступим к решению нашего уравнения 3 Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru -10х+3=0,

где Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru =3, b=-10 а с=3.

Находим дискриминант:

D= Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru -4*3*3=64

Поскольку D>0, то у данного уравнения два корня. Находим их:

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru ; Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru .

Таким образом, корнями многочлена f(x)=3 Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru -10+3 будут являться числа 3 и Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru .

Схема Горнера

Схема Горнера(или правило Горнера, метод Горнера) — алгоритм вычисления значения многочлена, записанного в виде суммы полиномов (одночленов), при заданном значении переменной.Она, в свою очередь, и помогает нам выяснить, является ли число Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru корнем данного многочлена или нет.

Для начала рассмотрим как делится многочлен f(x )на двучлен g(x).

Это можно записать следующим образом: f(x):g(x)=n(x), где f(x)- делимое, g(x)- делитель а n(x)- частное.

Но в случае, когда f(x) не делится нацело на g(x) имеет место общая запись выражения

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru .

При это степень r(x)< deg s(x), в таком случае можно сказать, что Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru делится на Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru с остатком Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru .

Рассмотрим деление многочлена на двучлен. Пусть

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru , Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru +...+ Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru .

Получаем

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru

Где r- число т.к. степень r должна быть меньше степени (x-c).

Умножим s(x) на Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru и получим

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru

Отсюда Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru

Таким образом, при делении на двучлен можно определять коэффициенты частного по полученным формулам. Подобный способ определения коэффициентов и называется схемой Горнера.

  Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru ... Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru
  + Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru ... Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru
c Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru ... r

Теперь рассмотрим несколько примеров применения схемы Горнера.

Пример. Выполнить деление многочлена f(x)= Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru на x+3.

Решение.В начале необходимо записать (x+3) в виде (x-(-3)), поскольку в самой схеме будет участвовать именно -3.В верхней строке мы будем записывать коэффициенты, в нижней- результат действий.

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru


  -5 -35
  + 1*(-3)=-3 -12
-3 3+(-3)=0 -17

По полученным результатам запишем

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru

Таким образом, мы получили f(x)= Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru с остатком r(x)= 16.

Пример. Выполнить деление многочлена f(x)= Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru на x-2.

Решение.

  -3 -2
  +

f(x)=(x-2)(1 Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru )+16.

Нахождение корней по схеме Горнера. Виды корней

По схеме Горнера можно находить целочисленные корни многочлена f(x). Рассмотрим это на примере.

Пример. Найти все целочисленные корни многочлена f(x)= Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru , при помощи схемы Горнера. Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru

Решение.Коэффициенты данного многочлена- целые числа. Коэффициент перед старшей степенью(в нашем случае перед Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru ) равен одному. Поэтому, целочисленные корни многочлена мы будем искать среди делителей свободного члена (у нас это 15), это числа: Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru

Начнем проверку с числа 1.

Таблица №1

  -21 -20
  + -18 -38
-18 -38

Из полученной таблицы видно, что при Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru =1 многочлен многочлена f(x)= Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru , мы получили остаток r=192, а не 0, из этого следует, что единица не является корнем. Поэтому продолжим проверку при Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru =-1. Для этого мы не будем создавать новую таблицу, а продолжим в старой, а уже не нужные данные зачеркнем.

Таблица №2

  -21 -20
  + -18 -38
-18 -38
  + -1 -1 -2 -69 -45
-1 -22

Как мы видим из таблицы, в последней ячейке получился нуль, а это значит, что r=0. Следовательно? число -1 является корнем данного многочлена. Поделив наш многочлен многочлена f(x)= Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru на ( Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru )=x+1 мы получили многочлен

f(x)=(x+1)( Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru ),

коэффициенты для которого мы взяли из третей стоки таблицы № 2.

Также мы можем сделать равносильную запись

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru (x+1)( Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru ). Пометим его (1)

Теперь необходимо продолжить поиск целочисленных корней, но только сейчас мы уже будем искать корни многочлена Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru . Искать эти корни мы будем среди свободного члена многочлена, числа 45.

Еще раз проверим число -1.

Таблица №3

  -21 -20
  + -18 -38
-18 -38
  + -1 -1 -2 -69 -45
-1 -22
  + -1 -24 -45  
-1 -22  

Таким образом, число -1 является корнем многочлена Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru , его можно записать в виде

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru (2)

С учетом равенства (2) мы можем записать равенство (1) в следующем виде

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru (3)

= Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru

Теперь ищем корни для многочлена Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru , опять же среди делителей свободного члена. Вновь проверим число -1.

Таблица №4

  -21 -20
  + -18 -38
-18 -38
  + -1 -1 -2 -69 -45
-1 -22
  + -1 -24 -45  
-1 -22  
  + -1 -45    
-1 -1 -21    

По таблице мы видим, что число -1 является корнем многочлена Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru .

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru (3*)

С учетом (3*) мы можем переписать равенство (2*) как:

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru (5)

Теперь будем искать корень для Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru . Вновь смотрим делители свободного члена. Начнем проверку вновь с числа -1.

Таблица №5

  -21 -20
  + -18 -38
-18 -38
  + -1 -1 -2 -69 -45
-1 -22
  + -1 -24 -45  
-1 -22  
  + -1 -45    
-1 -1 -21    
  + -1      
-1 -2 -19      

У нас получился остаток не равный нулю, а это значит, что число -1 не является корнем для многочлена Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru . Проверим следующее число 1.

Таблица №6

  -21 -20
  + -18 -38
-18 -38
  + -1 -1 -2 -69 -45
-1 -22
  + -1 -24 -45  
-1 -22  
  + -1 -45    
-1 -1 -21    
  + -1      
-1 -2 -19      
  + -21      
-21      

И мы видим, что опять не подходит, остаток r(x)= 24.Берем новое число.

Проверим число 3.

  -21 -20
  + -18 -38
-18 -38
  + -1 -1 -2 -69 -45
-1 -22
  + -1 -24 -45  
-1 -22  
  + -1 -45    
-1 -1 -21    
  + -1      
-1 -2 -19      
  + -21      
-21      
  + -45      
-15      

Таблица №7

r(x)= 0, это значит, что число 3 является корнем многочлена Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru , этот многочлен мы можем записать как:

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru =(x-3)( Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru )

Учитывая получившееся выражение, мы можем записать равенство (5) в следующем виде:

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru ( x-3)( Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru ) (6)

Проверим теперь для многочлена Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru

  -21 -20
  + -18 -38
-18 -38
  + -1 -1 -2 -69 -45
-1 -22
  + -1 -24 -45  
-1 -22  
  + -1 -45    
-1 -1 -21    
  + -1      
-1 -2 -19      
  + -21      
-21      
  + -45      
-15      
  +        
       

Таблица №8

Исходя из таблицы, мы видим, что число 3 это корень многочлена Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru . Теперь запишем следующее:

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru

Запишем равенство (5*), с учетом получившегося выражения, следующим образом:

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru ( x-3)( Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru )= Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru = Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru .

Найдем корень для двучлена Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru среди делителей свободного члена.

Возьмем число 5

Таблица №9

  -21 -20
  + -18 -38
-18 -38
  + -1 -1 -2 -69 -45
-1 -22
  + -1 -24 -45  
-1 -22  
  + -1 -45    
-1 -1 -21    
  + -1      
-1 -2 -19      
  + -21      
-21      
  + -45      
-15      
  +        
       
  + -5          
-5          

r(x)=0, следовательно, 5 является корнем двучлена Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru .

Таким образом, мы можем записать

Алгоритм решения квадратных уравнений - student2.ru .

Решением данного примера будет являться таблица№8.

Как видно из таблицы, числа -1;3;5 – корни многочлена.

Теперь перейдем непосредственно к видам корней.

-1- корень третьей степени, поскольку скобка (x+1) находится в третьей степени;

3- корень второй степени, скобка(x-3) во второй степени;

5- корень первой степени или, другими словами, простой.

Наши рекомендации