孫夢(mèng)剛
(河北承德體校,河北 承德067000)
通常解一般二元二次方程組要用到多項(xiàng)式的理論[1],通過行列式來求多項(xiàng)式的結(jié)式,運(yùn)算量較大。本文介紹一種不應(yīng)用多項(xiàng)式理論來解一般二元二次方程組的方法。
先給出一個(gè)定理:2個(gè)一元二次方程:x2+p1x+q1=0,x2+p2x+q2=0有公根的充要條件是:(q2-q1)2-(p2-p1)(p1q2-q1p2)=0。限于篇幅略證如下:設(shè)α1、β1、α2、β2 分別是有公共根的2個(gè)一元二次方程的根,那么有:
由上面證明的可逆性可知定理成立。
下面給出一般二元二次方程組
的一種解法。為方便設(shè)C1=C2=1,則一般二元二次方程組可變形為
設(shè)P1(x)=B1x+E1,P2(x)=B2x+E2,Q1(x)=A1x2+D1x+F1,Q2(x)=A2x2+D2x+F2則方程組(1)可以表示為
把(2)式看作是由兩個(gè)關(guān)于y 的一元二次方程組成的方程組,根據(jù)本文給出的定理,這2個(gè)一元二次方程有公根的條件可得:
一般地 (3)式整理后可得一個(gè)關(guān)于x 四次方程,只要求出這個(gè)方程中x 的根,再分別代入 (1)式求得公根,就可以求出二元二次方程組的解,我們稱這種方法為 “變形消元法”。
有關(guān)一元四次方程的解法,見諸于報(bào)道的有很多。根據(jù)方程不同的特征有公式法[2]、分解因式法[3]、矩陣法[4]及待定系數(shù)法[5]等。
解:把方程組變形為
將方程組看作是由兩個(gè)關(guān)于y 的一元二次方程組成的方程組,由(3)式不難得到
解這個(gè)方程,得x1=0,x2=1,x3=2,x4=-2,把x1、x2、x3、x4分別代入方程組(2)可得:y1=-1,y2=2,y3=3,y4=1,由此得原方程組的解是:
把方程組看作是由兩個(gè)關(guān)于x 的一元二次方程組成的方程組,根據(jù)(3)式,得:5y4+13y2-18=0。
由上述2例可見,用”變形消元法”解一般二元二次方程組,可以比較巧妙地避開求多項(xiàng)式結(jié)式等較復(fù)雜的運(yùn)算。
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