卡在這題?用 AI 解開它
Algebra · real student question

解 −0.2 = 4.3957x² + 1.7334x + 0.0496。

Question

解二次方程式 −0.2=4.3957x2+1.7334x+0.0496-0.2 = 4.3957x^2 + 1.7334x + 0.0496。

Step-by-step solution

  1. 先把所有項移到同一邊。 二次方程式要化成 ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 才好處理。兩邊同加 0.20.2 得到 4.3957x2+1.7334x+0.0496+0.2=04.3957x^2 + 1.7334x + 0.0496 + 0.2 = 0,也就是 4.3957x2+1.7334x+0.2496=04.3957x^2 + 1.7334x + 0.2496 = 0,於是 a=4.3957a = 4.3957、b=1.7334b = 1.7334、c=0.2496c = 0.2496。

  2. 決定使用公式解。 這些係數是取到小數第四位的實驗數據,既猜不出可以拆的因式對,改用配方法也只是把難算的算術換個位置而已。公式 x=−b±b2−4ac2ax = \dfrac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a} 對任何係數都適用。

  3. 小心地算出判別式。 b2=1.73342=3.00467556b^2 = 1.7334^2 = 3.00467556,而 4ac=4(4.3957)(0.2496)=4.388666884ac = 4(4.3957)(0.2496) = 4.38866688。因此 Δ=b2−4ac=3.00467556−4.38866688=−1.38399132.\Delta = b^2 - 4ac = 3.00467556 - 4.38866688 = -1.38399132. 這兩個乘積都必須保留完整精度,因為 Δ\Delta 是兩個很接近的數相減,提早四捨五入可能連正負號都算錯。

  4. 判讀判別式的正負。 Δ<0\Delta < 0,所以拋物線 y=4.3957x2+1.7334x+0.2496y = 4.3957x^2 + 1.7334x + 0.2496 開口向上卻始終碰不到 xx 軸。這個方程式沒有實數解——而且既然 Δ<0\Delta<0,原來的敘述 −0.2=4.3957x2+1.7334x+0.0496-0.2 = 4.3957x^2+1.7334x+0.0496 對每一個實數 xx 都不成立。

  5. 寫出這對共軛複數根。 利用 −1.38399132=i1.38399132\sqrt{-1.38399132} = i\sqrt{1.38399132} 以及 1.38399132≈1.1764316\sqrt{1.38399132} \approx 1.1764316,再取 2a=8.79142a = 8.7914:x=−1.7334±1.1764316 i8.7914≈−0.19717±0.13382 i.x = \frac{-1.7334 \pm 1.1764316\,i}{8.7914} \approx -0.19717 \pm 0.13382\,i.

  6. 用頂點做合理性檢查。 兩個複數根的實部必定都是 −b2a=−1.73348.7914=−0.19717-\dfrac{b}{2a} = -\dfrac{1.7334}{8.7914} = -0.19717,這恰好是頂點的 xx 座標;而最小值 c−b24a=0.2496−0.17089=0.07871>0c - \dfrac{b^2}{4a} = 0.2496 - 0.17089 = 0.07871 > 0 也印證了拋物線始終停在 x 軸上方。

Answer

無實數解;x≈−0.19717±0.13382 i(Δ=−1.38399132)\text{無實數解;} x \approx -0.19717 \pm 0.13382\,i \quad (\Delta = -1.38399132)

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