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二次方程的一般形式为:

ax2+bx+c=0,(a0) ax^2 + bx + c = 0 ,(a \neq 0)

可以使用求根公式计算根

x=b±b24ac2a x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}

这个式子是完备的, 不论 a,b,ca,b,c 是实数还是复数, 解的公式是通用的, 能够覆盖所有可能的情况. 这种完备性是基于复数域的封闭性——即在复数域中,所有代数运算都有定义且结果仍然是复数。

步骤

1. 计算判别式:

Δ=b24ac \Delta=b^2 - 4ac

2. 根据判别式的值判断根的性质:

  • 如果Δ>0\Delta > 0, 方程有两个不相等的实数根.
  • 如果 Δ=0\Delta = 0, 方程有两个相等的实数根( 即一个重根) .
  • 如果 Δ<0\Delta < 0, 方程没有实数根, 但有两个共轭复根.
  • 如果 ΔC\Delta\in \mathbb{C}, 方程有两个不共轭的复数根

3. 计算根:

x=b±Δ2a x = \frac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a}

其中±\pm表示方程有两个根, 分别对应 ++-. 这个式子同样是完备的


复系数的情况

对于实系数方程,出现共轭复根是因为实系数多项式方程的根必须满足复共轭性质,这保证了方程的所有系数仍然是实数。这意味着任何复根必须以 (α+βi)(\alpha + \beta i)(αβi)(\alpha - \beta i) 的形式出现,其中 α\alphaβ\beta 是实数.

但是当处理复系数的方程时,这种共轭性质不再适用,可能会得到两个不共轭的复根。 在方程: ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 中,如果 a,b,ca, b, c 是复数,则可能会得到形如 (γ+δi)(\gamma + \delta i)(ϵ+ζi)(\epsilon + \zeta i) 的根,其中 γ,δ,ϵ,ζ\gamma, \delta, \epsilon, \zeta 都是实数