x² – 4x – 1 = 0 怎么解? 咱们用几种方法来搞定它!
方法一:公式法 (万能钥匙,哪里需要点哪里)
这是解决一元二次方程的通用大法,简单粗暴但有效。公式如下:
对于方程 ax² + bx + c = 0, 其解为:
x = [-b ± √(b² – 4ac)] / (2a)
对应到咱们的方程 x² – 4x – 1 = 0, 可以看出:
- a = 1
- b = -4
- c = -1
现在把这些值代入公式:
x = [-(-4) ± √((-4)² – 4 * 1 * -1)] / (2 * 1)
x = [4 ± √(16 + 4)] / 2
x = [4 ± √20] / 2
x = [4 ± 2√5] / 2
x = 2 ± √5
所以,方程的两个解是:
- x₁ = 2 + √5
- x₂ = 2 – √5
怎么样,是不是很简单? 公式法就像一把瑞士军刀,什么情况都能应付。
方法二:配方法 (化繁为简,步步为营)
配方法的核心思想是把一元二次方程转化为 (x + m)² = n 的形式,然后再解。 听起来有点抽象,直接看步骤:
-
移项: 先把常数项移到等号右边:
x² – 4x = 1 -
配方: 等号左边加上一次项系数一半的平方。 咱们的一次项系数是 -4,一半就是 -2,平方就是 4。 等号两边都要加哦!
x² – 4x + 4 = 1 + 4
x² – 4x + 4 = 5 -
化简: 等号左边就可以写成一个完全平方的形式了:
(x – 2)² = 5 -
开方: 等号两边开平方:
x – 2 = ±√5 -
解方程: 移项得到最终结果:
x = 2 ± √5
瞧,跟公式法的结果一样吧? 配方法需要动点脑筋,但能更好地理解方程的本质。 把它想象成一个解谜游戏,一步一步解开谜题。
方法三:图像法 (直观明了,一目了然)
虽然图像法不能精确得到解,但能让你直观地看到解的位置,并且方便用计算器或者软件进一步逼近精确值。
-
画函数图像: 把方程 x² – 4x – 1 = 0 看作函数 y = x² – 4x – 1。 这个函数的图像是一个抛物线。
-
找交点: 抛物线与 x 轴的交点,就是方程的解。 你可以用绘图软件(比如 Desmos, GeoGebra) 或者计算器画出这个抛物线。
观察图像,你会发现抛物线与 x 轴有两个交点,一个在 4 附近,一个在 -0.2 附近。 这就是方程的两个解的近似值。 使用计算器或者软件可以进一步计算出更精确的解。
图像法就像一张地图,告诉你宝藏(解)大概在哪里,让你更有信心去寻找精确的位置。
总结一下:
三种方法各有千秋:
- 公式法: 万能钥匙,简单粗暴,但要记住公式。
- 配方法: 化繁为简,理解方程本质,需要动点脑筋。
- 图像法: 直观明了,方便用工具逼近解,但不能直接得到精确值。
选择哪种方法取决于你的喜好和具体情况。 祝你学习愉快!