共轭虚根怎么求例题 共轭虚根怎么求 共轭虚根计算公式

共轭虚根怎么求在数学中,特别是在代数方程和复数领域,共轭虚根一个常见的概念。尤其在二次方程、三次方程等高次多项式中,当方程的系数为实数时,若存在一个虚数根,则其共轭复数也必然是该方程的根。这就是所谓的“共轭虚根”现象。

这篇文章小编将拓展资料怎样求解共轭虚根,并以表格形式清晰展示相关步骤与公式。

一、共轭虚根的基本概念

– 共轭复数:对于复数 $ a + bi $,其共轭复数为 $ a – bi $。

– 共轭虚根:若一个多项式方程的系数为实数,且有一个虚根 $ a + bi $,则其共轭复数 $ a – bi $ 也是该方程的根。

二、求解共轭虚根的技巧

技巧一:已知一个虚根,直接写出共轭根

如果已知一个虚根为 $ a + bi $,那么其共轭虚根就是 $ a – bi $。

技巧二:利用二次方程求根公式

对于标准形式的二次方程:

$$

ax^2 + bx + c = 0 \quad (a \neq 0)

$$

其根为:

$$

x = \frac-b \pm \sqrtb^2 – 4ac}}2a}

$$

若判别式 $ b^2 – 4ac < 0 $,则根为共轭虚根:

$$

x = \frac-b}2a} \pm \frac\sqrt4ac – b^2}}2a}i

$$

其中,$ \frac-b}2a} $ 是实部,$ \frac\sqrt4ac – b^2}}2a} $ 是虚部。

三、常见情况拓展资料(表格)

情况 已知条件 共轭虚根 说明
1 一个虚根为 $ a + bi $ $ a – bi $ 直接取共轭即可
2 二次方程 $ ax^2 + bx + c = 0 $ 且 $ b^2 – 4ac < 0 $ $ \frac-b}2a} \pm \frac\sqrt4ac – b^2}}2a}i $ 判别式小于零时,根为共轭虚根
3 三次或更高次多项式,系数为实数 若有 $ a + bi $ 为根,则 $ a – bi $ 必为另一根 根据实系数多项式的性质得出

四、示例分析

例1:已知方程 $ x^2 + 4 = 0 $ 的一个根是 $ 2i $,求另一个根。

– 解:由于系数为实数,另一个根为 $ -2i $

例2:求方程 $ x^2 + 2x + 5 = 0 $ 的根。

– 判别式:$ 2^2 – 4 \times 1 \times 5 = 4 – 20 = -16 $

– 根为:$ \frac-2 \pm \sqrt-16}}2} = \frac-2 \pm 4i}2} = -1 \pm 2i $

因此,两个共轭虚根为 $ -1 + 2i $ 和 $ -1 – 2i $

五、拓展资料

共轭虚根是实系数多项式方程中非常重要的特性其中一个,领会并掌握其求法有助于更深入地分析方程的结构和解的分布。通过上述技巧,可以快速判断并计算出共轭虚根,适用于各类代数难题。

如需进一步了解复数在多项式中的应用,可参考《高等代数》或《复变函数》相关章节。