x平方减x等于1怎么解


x² – x = 1 怎么解?这个问题看起来简单,实则蕴含了多种解题思路,让我们从不同角度把它剖析个明明白白!

解法一:最经典的配方法

配方法的核心思想是把二次三项式转化为完全平方的形式。

  1. 移项: 首先,把等式右边的常数项移到左边,得到:
    x² – x – 1 = 0

  2. 配方: 为了配成完全平方,我们需要在等式两边同时加上 (x 的系数 / 2)²。在这个例子里,x 的系数是 -1,所以我们要加 (-1/2)² = 1/4。

    x² – x + 1/4 = 1 + 1/4

  3. 化简: 等式左边现在可以写成完全平方的形式,右边进行计算:

    (x – 1/2)² = 5/4

  4. 开平方: 两边同时开平方,注意正负号:

    x – 1/2 = ±√(5/4) = ±√5 / 2

  5. 解出 x: 移项,得到最终解:

    x = 1/2 ± √5 / 2

    所以,x₁ = (1 + √5) / 2,x₂ = (1 – √5) / 2

解法二:万能的公式法(一劳永逸)

公式法直接套用二次方程的求根公式,简单粗暴,不容易出错。

  1. 化为一般形式: 同样,先将方程化为一般形式:
    ax² + bx + c = 0
    在本题中,a = 1,b = -1,c = -1

  2. 计算判别式: 计算判别式 Δ = b² – 4ac。
    Δ = (-1)² – 4 * 1 * (-1) = 1 + 4 = 5

  3. 套用求根公式: x = (-b ± √Δ) / 2a

    x = (1 ± √5) / 2

    同样得到:x₁ = (1 + √5) / 2,x₂ = (1 – √5) / 2

解法三:进阶一点,韦达定理的妙用(但不太适合直接求解)

韦达定理描述了二次方程根与系数的关系。虽然不能直接解出根,但可以验证解的正确性,或者在已知一个根的情况下求解另一个根。

  1. 韦达定理内容: 对于方程 ax² + bx + c = 0,设两根为 x₁ 和 x₂,则有:

    • x₁ + x₂ = -b/a
    • x₁ * x₂ = c/a
  2. 应用于本题: 在本题中,a = 1,b = -1,c = -1。所以:

    • x₁ + x₂ = 1
    • x₁ * x₂ = -1

你可以利用求得的解x₁ = (1 + √5) / 2,x₂ = (1 – √5) / 2验证是否满足这两个条件。

解法四:脑洞大开的近似解法(适合特定场景)

如果只需要求一个近似解,而且 √5 近似等于 2.236,那么可以快速估算:

x₁ ≈ (1 + 2.236) / 2 ≈ 1.618 (这就是著名的黄金分割比例!)
x₂ ≈ (1 – 2.236) / 2 ≈ -0.618

总结:

解二次方程的方法多种多样,配方法是基础,公式法是万能的,韦达定理是辅助的。选择哪种方法取决于你的目标和偏好。理解每种方法的原理,才能灵活运用,解决更复杂的问题。在这个问题中,我们不仅找到了答案,还复习了重要的数学概念,是不是一举多得呢?


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