韦达定理 (Vieta's Formulas)

探索方程之根与系数之间的对称美学

📐 核心公式

一元二次方程

对于方程 $ax^2 + bx + c = 0$ ($a \neq 0$)

两根之和:$$x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}$$

两根之积:$$x_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a}$$

* 注意:实数范围内需满足 $\Delta = b^2 - 4ac \ge 0$

n 次多项式推广

对于 $a_nx^n + a_{n-1}x^{n-1} + \dots + a_0 = 0$

根之和:$$\sum_{i=1}^{n} x_i = -\frac{a_{n-1}}{a_n}$$

所有根之积:$$\prod_{i=1}^{n} x_i = (-1)^n \frac{a_0}{a_n}$$

🧮 韦达定理实时验证器

根之和 ($x_1+x_2$)

5

根之积 ($x_1 \cdot x_2$)

6

📜 历史与人物

弗朗索瓦·韦达 (François Viète)

韦达(1540-1603)是法国杰出的数学家,但他的一生主要服务于政坛。他最大的突破是引入了**符号代数**,即用字母代替具体的数字进行推理。

  • 被称为"代数符号之父"。
  • 通过代数逻辑在战争中破译了西班牙的绝密密码。
  • 首次系统阐述了方程根与系数的关系。
[肖像占位]

弗朗索瓦·韦达 肖像示意

💡 经典应用

1. 求对称代数式

无需解方程,求 $x_1^2 + x_2^2$ 的值。

公式:$x_1^2 + x_2^2 = (x_1+x_2)^2 - 2x_1x_2$

2. 求倒数之和

求 $\frac{1}{x_1} + \frac{1}{x_2}$ 的值。

公式:$\frac{x_1 + x_2}{x_1x_2}$

3. 解析几何:弦长问题

在直线与圆锥曲线相交时,求 $|x_1 - x_2|$。

公式:$\frac{\sqrt{\Delta}}{|a|}$