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虛根

鎖定
虛根,顧名思義就是解方程後得到的是虛數,這樣的根叫虛根。虛數是為了滿足負數的平方根而產生的,規定根號-1為i。虛根一般只在二次或更高次的方程中出現。
中文名
虛根
外文名
imaginary root
定    義
方程的複數根
相關概念
共軛虛根、複數等

目錄

虛根定義

虛根指的是方程的複數根。如果一個實係數整式方程有虛根,則其共軛複數也是所給方程的根(共軛根)。實係數二次方程
具有虛根的必要充分條件是
[1] 

虛根相關定理

虛根定理一

如果實數係數方程
有虛根
,這裏a和b都是實數,
,那麼它還有另一個虛根
[2] 
這個定理叫做實數係數方程虛根成對定理,這個定理就是説,一個實數係數方程如果有虛根,那麼共軛虛根
一定成對出現,下面我們用兩種方法來證明這個定理。
證明一 設用
所得的商是
,餘式是
,那麼就有
因為被除式
和除式
的各項的係數都是實數,所
以商
和餘式
的各項的係數都是實數。
因為a+bi是方程
的根,所以
.因此,把
代入上式,得
就是
根據複數等於零的條件,得
因為
,所以從(2),得
,代入(1),得
,因此,
從而,
,由此可知,
的根。
證明二 因為a+bi是
的根,所以
因式,因此,
的最高公因式,只有兩種可能:或者是
,或者是
因為,
的各項的係數都是實數,它們的最高公因式的各項的係數也都是實數,而
的各項的係數不全是實數,所以
不是
最高公因式。因此,
的最高公因式,由此可知,
因此,
的根。 [2] 
因為實數係數方程如果有虛根,共軛虛根
一定成對出現,所以我們可以得出下面的兩個推論。

虛根推論1

實數係數奇次方程至少有一個實根,一般有奇數個實根。

虛根推論2

實數係數偶次方程或者沒有實根,或者有偶數個實根。
因為實數係數方程
有一個實根c,
就有一個實數係數因式
和它對應,有一對虛根
就有一個實數係數因式
和它對應,所以我們又可以得出下面的推論。

虛根推論3

實數係數多項式
一定是一次或者二次的實數係數不可約因式的積。 [2] 

虛根定理2

如果有理數係數方程
有無理根
,這裏a、b和d是有理數,
是無理數,
,那麼它還有另一個無理根
[2] 

虛根定理3

如果有理數係數方程
有無理根
,這裏a、b、c和d是有理數,
無理數,ab≠0,那麼它還有另外三個無理根
[2] 

虛根定理4

如果有理數係數方程
有一個根是
,這裏a、b和c是有理數,
是無理數,
,那麼它還有另外三個根
[2] 

虛根定理5

如果有理數係數方程
有一個根是
,這裏a、b、c和d是有理數,
是無理數,
,那麼它還有另外三個根
例1 已知方程
有一個根是
,解這個方程。
因為實數係數方程
有一個根是
,所以它還有一個根是
,用
.解得
因此,原方程的根是
[2] 
參考資料
  • 1.    沈永歡,齊玉霞.簡明數學詞典:新時代出版社,1989年07月第1版
  • 2.    餘元慶.方程論初步:上海教育出版社,1964年08月第1版