如何推导出一元四次方程的求根公式?

如何推导出一元四次方程的求根公式?

笛卡尔法:一般的四次方程还可以待定系数法解,这种方法称为笛卡尔法,由笛卡尔于1637年提出。
先将四次方程化为x^4+ax^3+bx^2+cx+d=0的形式。
令x=y-a/4,整理后得到y^4+py^2+qy+r=0 (1)
设y^4+py^2+qy+r=(y^2+ky+t)(y^2-ky+m)=y^4+(t+m-k^2)y^2+k(m-t)y+tm
比较dy对应项系数,得t+m-k^2=p,k(m-t)=q,tm=r
设k≠0,把t和m当作未知数,解前两个方程,得t=(k^3+pk-q)/(2k),m=(k^3+pk+q)/(2k)
再代入第三个方程,得((k^3+pk)^2-q^2)/(4k^2)=r 。
即k^6+2pk^4+(p^2-4r)k^2-q^2=0
解这个方程,设kο是它的任意一根,tο和mο是k=ko时t和m的值那么方程(1)就成为 (y^2+koy+to)(y^2-koy+mo)=0
解方程y^2+koy+to=0和y^2-koy+mo=0就可以得出方程(1)的四个根,各根加上-4/a就可以得出原方程的四个根。

费拉里法
方程两边同时除以最高次项的系数可得 x^4+bx^3+cx^2+dx+e=0 (1)
移项可得 x^4+bx^3=-cx^2-dx-e (2)
两边同时加上(1/2bx)^2 ,可将(2)式左边配成完全平方,
方程成为 (x^2+1/2bx)^2=(1/4b^2-c)x^2-dx-e (3)
在(3)式两边同时加上(x^2+1/2bx)y+1/4y^2
可得 [(x^2+1/2bx)+1/2y]^2= (1/4b^2-c+y)x^2+(1/2by-d)x+1/4y^2-e (4)
(4)式中的y是一个参数。当(4)式中的x为原方程的根时,不论y取什么值,(4)式都应成立。特别,如果所取的y值使(4)式右边关于x的二次三项式也能变成一个完全平方式,则对(4)对两边同时开方可以得到次数较低的方程。
为了使(4)式右边关于x的二次三项式也能变成一个完全平方式,只需使它的判别式变成0,即 (1/2by-d)^2-4(1/4b^2-c+y)(1/4y^2-e)=0 (5)
这是关于y的一元三次方程,可以通过塔塔利亚公式来求出y应取的实数值。
把由(5)式求出的y值代入(4)式后,(4)式的两边都成为完全平方,两边开方,可以得到两个关于x的一元二次方程。 解这两个一元二次方程,就可以得出原方程的四个根。
温馨提示:内容为网友见解,仅供参考
第1个回答  2011-02-02

如何推导出一元四次方程的求根公式?
解方程y^2+koy+to=0和y^2-koy+mo=0就可以得出方程(1)的四个根,各根加上-4\/a就可以得出原方程的四个根。费拉里法 方程两边同时除以最高次项的系数可得 x^4+bx^3+cx^2+dx+e=0 (1)移项可得 x^4+bx^3=-cx^2-dx-e (2)两边同时加上(1\/2bx)^2 ,可将(2)式左边配成完全...

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