求解由3×3矩阵行列式推导的含a、B的三次方程(求E)
求解三次方程的因式分解与根
嘿,我来帮你搞定这个因式分解的问题!咱们一步步来,把这个三次方程拆解清楚。
首先,先做个变量替换简化方程,让它看起来更直观:令 x = a - E,那么原方程就转化为:
x³ - 3B²x + 2B³ = 0
你已经知道 E = a + 2B 是原方程的解,代入 x 的表达式可以算出:x = a - (a + 2B) = -2B,也就是说 x = -2B 是这个简化后三次方程的一个根。接下来我们就可以把三次多项式分解成 (x + 2B) 乘以一个二次多项式的形式。
咱们用配方法来完成因式分解:
把原式拆分成可以分组提取公因式的形式:
x³ + 2Bx² - 2Bx² - 4B²x + B²x + 2B³ = 0
然后分组处理,每一组提取公因式:
x²(x + 2B) - 2Bx(x + 2B) + B²(x + 2B) = 0
现在每一项都含有 (x + 2B) 这个公因子,把它提出来之后,剩下的部分刚好是一个完全平方:
(x + 2B)(x² - 2Bx + B²) = 0 (x + 2B)(x - B)² = 0
最后把 x = a - E 代回分解后的方程,就得到:
(a - E + 2B)(a - E - B)² = 0
现在解这个方程就很容易了:
- 当
a - E + 2B = 0时,得到解E = a + 2B(也就是你已知的那个解) - 当
(a - E - B)² = 0时,得到二重根E = a - B
这样就得到了用 a 和 B 表示的所有 E 的解啦!
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Henry Cooper
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