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

解 0.02x² + 0.06x + 0.18 = 2.91,請以根式寫出精確解並給出小數近似值。

Question

解方程式

0.02x2+0.06x+0.18=2.91.0.02x^{2}+0.06x+0.18=2.91.

請以根式寫出精確解,並給出它們的小數近似值。

Step-by-step solution

  1. 先把方程式整理成標準式。 公式解只適用於 ax2+bx+c=0ax^{2}+bx+c=0,所以第一件事就是兩邊同減 2.912.91:

    0.02x2+0.06x+0.18−2.91=0  ⟹  0.02x2+0.06x−2.73=0.0.02x^{2}+0.06x+0.18-2.91=0\;\Longrightarrow\;0.02x^{2}+0.06x-2.73=0.

    注意常數項變成負的,這已經告訴你兩根會異號(它們的乘積 c/ac/a 是負的)。

  2. 兩邊同乘 100,把小數清掉。 小數係數會讓判別式手算起來很痛苦,也容易出現捨入失誤。每一項都乘以 100100 是等價變形,不是近似:

    2x2+6x−273=0.2x^{2}+6x-273=0.

    逐項核對:0.02×100=20.02\times100=2、0.06×100=60.06\times100=6、−2.73×100=−273-2.73\times100=-273。三個係數現在都是整數了。

  3. 以 a=2a=2、b=6b=6、c=−273c=-273 套公式解。 代入之後,

    x=−6±62−4(2)(−273)2(2)=−6±36+21844=−6±22204.x=\frac{-6\pm\sqrt{6^{2}-4(2)(-273)}}{2(2)}=\frac{-6\pm\sqrt{36+2184}}{4}=\frac{-6\pm\sqrt{2220}}{4}.

    符號陷阱在 −4ac=−4(2)(−273)=+2184-4ac=-4(2)(-273)=+2184:兩個負號相乘會讓判別式變大,而不是變小。因為 2220>02220>0,所以有兩個相異實根。

  4. 化簡根式並約掉公因數。 把 22202220 裡最大的平方因數提出來:

    2220=4⋅555,2220=2555,2220=4\cdot 555,\qquad \sqrt{2220}=2\sqrt{555},

    而 555=3⋅5⋅37555=3\cdot 5\cdot 37 沒有平方因數,所以已經完全化簡。於是

    x=−6±25554=−3±5552.x=\frac{-6\pm 2\sqrt{555}}{4}=\frac{-3\pm\sqrt{555}}{2}.

    把分數三個部分共有的 22 約掉,正是把難看的答案變成漂亮答案的關鍵。

  5. 求近似值,並把兩根都代回原方程式檢驗。 由 555≈23.5584\sqrt{555}\approx 23.5584,

    x≈−3+23.55842≈10.2792,x≈−3−23.55842≈−13.2792.x\approx\frac{-3+23.5584}{2}\approx 10.2792,\qquad x\approx\frac{-3-23.5584}{2}\approx-13.2792.

    把 x=10.2792x=10.2792 代回:0.02(105.66)+0.06(10.2792)+0.18=2.1132+0.6168+0.18=2.91000.02(105.66)+0.06(10.2792)+0.18=2.1132+0.6168+0.18=2.9100 ✓。對 x=−13.2792x=-13.2792 做同樣檢驗,也得到 2.912.91 ✓。兩根對稱於頂點 x=−1.5x=-1.5,本來就該如此。

Answer

x=−3±5552≈10.279 或 −13.279x=\frac{-3\pm\sqrt{555}}{2}\approx 10.279\ \text{或}\ -13.279

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