教給學生知識的本源

2022-01-24 13:38:57 字數 1027 閱讀 8441

曾經聽過一位教授講一元二次方程的「根與係數關係」時,深有感觸,也算是多少理解了到底應該交給學生什麼樣的知識。

一元二次方程\(ax^2+bx+c=0\)根與係數的關係的證明思路的選擇;

[思路一]:在滿足\(\delta>0\)的前提下,由求根公式得到方程的兩個根為$$x_=\cfrac}$$

則方程的兩個根求和,求積分別得到:

\[x_1+x_2=\cfrac}+\cfrac}=-\cfrac

\]\[x_1\cdot x_2=\cfrac}\times\cfrac}=\cfrac

\]到此,一元二次方程根與係數的關係證明很完美的完成了;

但是如果要進一步問,一元三次方程的根與係數的關係,上述思路根本不能給出絲毫的提示和幫助。

緊接著,這位教授又給了另乙個思路,他說:

[思路二]:一元二次方程如果有根,那麼其必然滿足關係

\[ax^2+bx+c=a(x-x_1)(x-x_2)

\]對其整理得到,

\[ax^2+bx+c=ax^2-a(x_1+x_2)x+ax_1x_2

\]上述表示式由於恒等,故對應係數相等,則得到

\[b=-a(x_1+x_2),c=ax_1x_2

\]\[x_1+x_2=-\cfrac,x_1x_2=\cfrac

\]很明顯,上述思路二具有更大的延展性,由此我們自己就可以推導出一元三次方程根與係數的關係,具體如下:

一元三次方程如果有根,則其必然滿足

\[ax^3+bx^2+cx+d=a(x-x_1)(x-x_2)(x-x_3)

\]整理得到,

\[ax^3+bx^2+cx+d=ax^3-a(x_1+x_2+x_3)x^2+a(x_1x_2+x_1x_3+x_2x_3)x-ax_1x_2x_3

\]由對應係數相等,則得到

\[x_1+x_2+x_3=-\cfrac,x_1x_2+x_1x_3+x_2x_3=\cfrac,x_1x_2x_3=-\cfrac

\]此即一元三次方程根與係數的關係。

問題:由上述的推導思路,你能推導一元四次方程根與係數的關係嗎?

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