如何利用给定坐标求解三次函数?求解结果与绘图工具不符求助
首先,三次函数的一般形式是 y = ax³ + bx² + cx + d,我们可以通过代入四个坐标点建立方程组,解出系数a、b、c、d。下面一步步来做:
步骤1:代入第一个点确定d值
第一个点是$(0,135)$,把x=0,y=135代入一般式:
$135 = a0³ + b0² + c*0 + d$
直接得出 d=135,这一步应该没问题。
步骤2:代入剩余三个点建立方程组
代入$(1,156)$:
$156 = a1³ + b1² + c*1 + 135$
化简得:$a + b + c = 21$ —— 方程①代入$(2,115)$:
$115 = a2³ + b2² + c*2 + 135$
计算得:$8a + 4b + 2c = 115 - 135 = -20$
两边除以2简化:$4a + 2b + c = -10$ —— 方程②代入$(3,0)$:
$0 = a3³ + b3² + c*3 + 135$
计算得:$27a + 9b + 3c = -135$
两边除以3简化:$9a + 3b + c = -45$ —— 方程③
步骤3:解三元一次方程组
我们用消元法来解这三个方程:
用方程②减去方程①:
$(4a + 2b + c) - (a + b + c) = -10 - 21$
化简得:$3a + b = -31$ —— 方程④用方程③减去方程②:
$(9a + 3b + c) - (4a + 2b + c) = -45 - (-10)$
化简得:$5a + b = -35$ —— 方程⑤用方程⑤减去方程④:
$(5a + b) - (3a + b) = -35 - (-31)$
化简得:$2a = -4$ → a = -2把a=-2代入方程④:
$3*(-2) + b = -31$ → $-6 + b = -31$ → b = -25把a=-2、b=-25代入方程①:
$-2 + (-25) + c = 21$ → $-27 + c = 21$ → c = 48
步骤4:验证正确的三次函数
把a=-2、b=-25、c=48、d=135代入一般式,得到:y = -2x³ -25x² +48x +135
我们逐个验证四个点:
- x=0时,y=135 ✔️
- x=1时,$-2-25+48+135=156$ ✔️
- x=2时,$-16-100+96+135=115$ ✔️
- x=3时,$-54-225+144+135=0$ ✔️
分析你之前的错误
你之前得到的-6x³ -x² +28x +135,代入x=1时结果是$-6-1+28+135=156$(这步对),但x=2时是$-6*8 -4 +56 +135=-48-4+56+135=139$,和给定的115不符,应该是在代入第二个点之后的方程组求解过程中,符号或者系数计算出错了,比如在处理方程②的时候可能算错了常数项。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Surya Karthikeyan

