一元二次方程的求根公式是通过配方法推导出来的。具体步骤如下:
将方程化为标准形式
一元二次方程的标准形式为 $ax^2 + bx + c = 0$,其中 $a \neq 0$。
移项
将方程中的常数项移到等号右边,得到 $ax^2 + bx = -c$。
配方
在方程的两边都加上一次项系数 $b$ 的一半的平方,即 $\left(\frac{b}{2a}\right)^2$,得到:
$$
ax^2 + bx + \left(\frac{b}{2a}\right)^2 = -c + \left(\frac{b}{2a}\right)^2
$$
这可以写成:
$$
\left(x + \frac{b}{2a}\right)^2 = \frac{b^2 - 4ac}{4a^2}
$$
开平方
对等式两边取平方根,得到:
$$
x + \frac{b}{2a} = \pm \sqrt{\frac{b^2 - 4ac}{4a^2}}
$$
简化后得到:
$$
x + \frac{b}{2a} = \pm \frac{\sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
$$
求解 $x$
最后,解出 $x$:
$$
x = -\frac{b}{2a} \pm \frac{\sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
$$
即:
$$
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
$$
这就是一元二次方程的求根公式。
建议
在实际应用中,先判断判别式 $\Delta = b^2 - 4ac$ 的值,以确定方程的根的情况:
当 $\Delta > 0$ 时,方程有两个不相等的实数根。
当 $\Delta = 0$ 时,方程有两个相等的实数根。
当 $\Delta < 0$ 时,方程无实数根,但有两个共轭复根。