大家好!本文和大家分享一道初中数学竞赛题:解方程x^5+x^4+x^3+x^2+x+1=0。这是一道解高次方程的题目,不少学生看到这道题都懵了,完全找不到思路,其实这道题的难度并不大,本文和大家分享本题的4种解法。
解高次方程的基本思路就是因式分解,本题也不例外,也可以通过因式分解的方式求解。下面介绍3种因式分解求解的方法。
解法一
解方程之前,先观察一下左边多项式的形式。左边有6项,项数比较多的情况下可以考虑可以考虑分组。
很明显,如果将前三项作为一组,后三项为一组,只需将前三项提公因式x^3就可以继续进行分解。
即x^3(x^2+x+1)+(x^2+x+1)=(x^3+1)(x^2+x+1)。
分解到这一步后,有同学将x^3+1用立方和公式继续分解,这样做是没有问题,但是过程将会变得比较复杂。
其实,不继续分解也是可以求解出答案的。因为在实数范围内(初中阶段解方程没有特殊说明默认实数范围)x^2+x+1=(x+1/2)^2+3/4一定不可能等于零,也就意味着只能是x^3+1=0,从而解出x=-1。
解法二
对于方程左边多项式的分组方法,除了解法一用到的方法,还可以将一、四项分为一组,二、五项为一组,三、六项为一组。一、四项提公因式x^2,二、五项提公因式x,这样就出现了新的公因式x^3+1。即:
x^2(x^3+1)+x(x^3+1)+(x^3+1)=0。
再提公因式即可得到:(x^3+1)(x^2+x+1)=0。后面的解法就和解法一相同了,过程见下图。
解法三
除了前面讲到的两种分组方法,还可以将前两项分为一组,中间两项为一组,后两项为一组。前两项提公因式x^4,中间两项提公因式x^2,得到:
x^4(x+1)+x^2(x+1)+(x+1)=0。
再提公因式(x+1),得到:(x+1)(x^4+x^2+1)=0。
很明显,在实数范围内x^4+x^2+1一定为正数,所以只能是x+1=0,即x=-1。
解法四
前面三种解法都是利用因式分解求解,下面分享一个不用因式分解的方法。
因为x^5+x^4+x^3+x^3+x+1=0,所以方程两边同时乘以x可得:
x^6+x^5+x^4+x^3+x^2+x=0,两式相减即可得到:x^6-1=0,解得x=±1。然后再验根即可。
这道竞赛题看似复杂,其实难度并不大,而且解题方法比较多,不会像某些题只有一种方法。并且对于某些学生来说,还可以在方程的两边同时乘以(x-1)来解题,你知道为什么吗?
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