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Algebra · real student question

解 2x² − x − 15 = 0。

Question

解

2x2−x−15=02x^{2}-x-15=0

Step-by-step solution

  1. 摆出十字相乘(ac 法)的思路。 由 a=2a=2、b=−1b=-1、c=−15c=-15,我们要找两个数,乘积是 ac=2(−15)=−30ac=2(-15)=-30,和是 b=−1b=-1。因为 a≠1a\neq 1,光分解 cc 是不行的。

  2. 把这一对数找出来。 −30-30 的因数对有 (1,−30),(2,−15),(3,−10),(5,−6),(6,−5),(10,−3)(1,-30),(2,-15),(3,-10),(5,-6),(6,-5),(10,-3) 等等。其中和为 −1-1 的是 55 与 −6-6。

  3. 拆开中间项再分组。

    2x2+5x−6x−15=02x^{2}+5x-6x-15=0

    x(2x+5)−3(2x+5)=0x(2x+5)-3(2x+5)=0

    (2x+5)(x−3)=0(2x+5)(x-3)=0

    两处出现同一个括号 (2x+5)(2x+5),说明这个拆法是对的。

  4. 用「乘积为零」的性质。

    2x+5=0⇒x=−52,x−3=0⇒x=32x+5=0\Rightarrow x=-\frac52,\qquad x-3=0\Rightarrow x=3

    x=3 或 x=−52\boxed{x=3\ \text{或}\ x=-\tfrac52}

  5. 两个根都代回检验。 取 x=3x=3:2(9)−3−15=18−18=02(9)-3-15=18-18=0 ✓。取 x=−52x=-\tfrac52:2(254)+52−15=252+52−15=15−15=02\left(\tfrac{25}{4}\right)+\tfrac52-15=\tfrac{25}{2}+\tfrac52-15=15-15=0 ✓。

  6. 再用韦达定理和判别式复核。 两根之和应为 −b/a=12-b/a=\tfrac12,之积应为 c/a=−152c/a=-\tfrac{15}{2}:3−52=123-\tfrac52=\tfrac12 ✓,3(−52)=−1523\left(-\tfrac52\right)=-\tfrac{15}{2} ✓。判别式 1+120=121=1121+120=121=11^{2} 是完全平方数,这也正是这个二次式一开始就能在有理数范围内分解的原因。

Answer

x=3 或 x=−52x=3\ \text{或}\ x=-\dfrac{5}{2}

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