Mathematica 9 is now available

3.4.2 一元方程

Solve 和相关的 Mathematica 函数处理的方程主要是多项式方程.

求解 x 的线性方程是容易的

通过使用简单的公式也可以求解二次方程

Mathematica 也能求三次方程的精确解. 这里是方程的第一个解

对三次或二次方程,结果常常是复杂的. 但对次数不超过四次的方程. Mathematica 总能给出解的显式公式. 这些公式的一个重要特点是它们仅包含 根式: 二次根、三次根和较高次根的算术组合.

然而,作为基本的数学事实,五次及五次以上的方程,一般不再可能给出 仅含根式的解的显式公式. 虽然在一些特殊情形可以做到这一点, 但绝大多数情形是不行的.

这里构造一个 6 次多项式

对于这种能分解因式的多 项式,Solve 直接求出根

这里构造一个 8 次多项式

这个多项式不能分解因 式, 但它能分解成嵌套多 项式,所以 Solve 也能求出根的显式公式

根的隐式表示

对这个方程不能给出仅含根式的解的显式公式,所以 Mathematica 使用一个隐式符号表示

这里求每个根的数值解

如果用户最终想要数值 解,那么使用 NSolve 将 快得多

根对象提供一个精确的,尽管是隐式的,多项式的根的表示. 用户可以像使用 Sqrt[2] 或其它代表精确数值量的表达式一 样使用根对象.

这里是上面讨论的多项式的第一个根的根对象

这是它的近似值

函数 Round 求出最接近这个根的整数

如果将根式代入原多项式并化简结果,将得到 0

这里求出原多项式所有根的连乘

第三个根的复共轭是第二个根

如果求解的方程中仅有的符号参数是待求变量,那么,方程的所有根都是数. 但方程中如果有其它符号参数,那么解将是这些参数的函数.

这个方程的解还是用根对象表示,但现在每个根对象包含参数 a

当取 a=1 时,根对象被化简,其中一些由显示根式给出

这里显示第一个根作为 a 的函数的变化情况

这里求第一个根关于 a 的导数

Solve 任何  个解,尽管其中一些可能 用根对象代表. 如果有退化解,那么每个解出现的次数将等于它的重数.

Solve 给出此方程的两个相等的解

这里是一个 10 次方程的前 4 个解,这些解成对出现

Mathematica 还能求解不明显是多项式形式的方程.

这是包含平方根的方程

这里是一个包含对数的方程

只要一个方程能化为某种多项式形式,Mathematica 总能用根对象代表它的解, 并总能准确地求出数值近似值. 但是,对更一般的方程,比如包含超 越函数的方程,没有使用根对象,甚至没有求数值近似值的系统方法. 3.9.6 节将讨论 Mathematica 中解决这一问题的方法.

这里求方程 靠近 的一个数值解

画出  的图形,清楚地看到该方程有无限多个解



Any questions about topics on this page? Click here to get an individual response.Buy NowMore Information
THIS IS DOCUMENTATION FOR AN OBSOLETE PRODUCT.
SEE THE DOCUMENTATION CENTER FOR THE LATEST INFORMATION.