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Algebra · real student question

解方程 0.097x^2 - 2.20765x + 4.37114 = 0。

Question

解方程,求 xx:

0.097x2−2.20765x+4.37114=00.097x^{2}-2.20765x+4.37114=0

Step-by-step solution

  1. 列出求根公式。 这里 a=0.097,b=−2.20765,c=4.37114,a=0.097,\qquad b=-2.20765,\qquad c=4.37114, 没有现成的整数因式分解可用,所以直接套 x=−b±b2−4ac2a.x=\frac{-b\pm\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}. 注意 aa 很小,这是一个危险信号:最后要除以 2a=0.1942a=0.194,会把每一个四舍五入误差放大约 55 倍。

  2. 原封不动地按位算判别式。 b2=(−2.20765)2=4.8737185225,b^{2}=(-2.20765)^{2}=4.8737185225, 4ac=4(0.097)(4.37114)=1.6960023200,4ac=4(0.097)(4.37114)=1.6960023200, D=4.8737185225−1.6960023200=3.1777162025.D=4.8737185225-1.6960023200=3.1777162025. 这里保留全部十位小数,才能保证后面两个根有六位有效数字可信。

  3. 开平方,并由此判断根的个数。 D=3.1777162025=1.78261499…\sqrt{D}=\sqrt{3.1777162025}=1.78261499\ldots 因为 D>0D>0,方程有两个不相等的实根;抛物线开口向上,与 xx 轴交于两点。

  4. 除以 2a2a 收尾。 x=2.20765±1.782614990.194.x=\frac{2.20765\pm 1.78261499}{0.194}. 取加号那一支:x=3.990264990.194=20.56837624,x=\frac{3.99026499}{0.194}=20.56837624, 取减号那一支:x=0.425035010.194=2.19090211.x=\frac{0.42503501}{0.194}=2.19090211.

  5. 用两根之和与两根之积验算。 由韦达定理,两根之和应为 −b/a=2.20765/0.097=22.7592784-b/a=2.20765/0.097=22.7592784,两根之积应为 c/a=4.37114/0.097=45.0632990c/a=4.37114/0.097=45.0632990。我们求出的值给出 20.56837624+2.19090211=22.7592783520.56837624+2.19090211=22.75927835,以及 20.56837624×2.19090211=45.0632989720.56837624\times 2.19090211=45.06329897,两个根都正确。

Answer

x=20.568376或x=2.190902x=20.568376\quad\text{或}\quad x=2.190902

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