x³ – 1 等于多少? 这个问题乍一看很简单,其实背后蕴藏着丰富的数学知识。 我们可以从不同的角度来分析它:
1. 直接计算角度 (代数):
最直接的回答是:x³ – 1 就等于 x³ – 1。 这是一个代数表达式,它的值取决于 x 的取值。 比如:
- 如果 x = 2, 那么 x³ – 1 = 2³ – 1 = 8 – 1 = 7
- 如果 x = 0, 那么 x³ – 1 = 0³ – 1 = 0 – 1 = -1
- 如果 x = -1, 那么 x³ – 1 = (-1)³ – 1 = -1 – 1 = -2
2. 因式分解角度 (初中数学):
x³ – 1 可以进行因式分解。这是一个非常有用的技巧,尤其是在解方程的时候。 它符合立方差公式:
a³ – b³ = (a – b)(a² + ab + b²)
所以, x³ – 1 = (x – 1)(x² + x + 1)
这意味着, x³ – 1 可以表示成 (x – 1) 和 (x² + x + 1) 这两个因式的乘积。 这是一个恒等式,对任何 x 值都成立。
3. 解方程角度 (高中数学):
如果我们把 x³ – 1 设置为等于 0, 那么就得到了一个方程:
x³ – 1 = 0
这个方程有三个解,其中包括一个实数解和两个复数解。
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实数解: 从因式分解的结果 (x – 1)(x² + x + 1) = 0 可以看出,当 x – 1 = 0 时,方程成立。 所以 x = 1 是一个解。
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复数解: 另一个因式是 x² + x + 1 = 0。 这是一个一元二次方程,可以使用求根公式来求解:
x = [-b ± √(b² – 4ac)] / (2a)
其中 a = 1, b = 1, c = 1.
代入公式,得到:
x = [-1 ± √(1² – 4 * 1 * 1)] / (2 * 1)
x = [-1 ± √(-3)] / 2
x = [-1 ± i√3] / 2 (其中 i 是虚数单位, i² = -1)
因此,另外两个解是 x = (-1 + i√3) / 2 和 x = (-1 – i√3) / 2,它们是共轭复数。
4. 几何意义角度 (大学数学 – 复数平面):
方程 x³ – 1 = 0 的三个解,在复数平面上对应着单位圆上的三个等分点。 一个解是 1 (位于实轴上),另外两个解是 120° 和 240° 角对应的复数。
总结:
所以,回答 “x³ – 1 等于多少?” 取决于你想知道什么。
- 作为代数表达式: x³ – 1 等于 x³ – 1,它的值取决于 x 的取值。
- 作为因式分解: x³ – 1 等于 (x – 1)(x² + x + 1)。
- 作为方程的解: x³ – 1 = 0 的解是 x = 1, x = (-1 + i√3) / 2, x = (-1 – i√3) / 2。 这些解在复数平面上有特殊的几何意义。
希望这个解释足够全面!