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数学知识体系

Observatory Archive of Mathematics
⌕2026/8/31
概念

代数方程

一元/多元方程与方程组;一元二次方程有求根公式,五次以上一般方程无根式解(阿贝尔-鲁菲尼定理),线性方程组由高斯消元求解。

所属主题:初等代数 ↗
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当前概念

代数方程初等代数

01定义

方程是含未知数的等式,解方程就是找出使等式成立的值。一元二次方程 ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 有普适求根公式;但五次及以上一般方程没有根式解(阿贝尔-鲁菲尼定理)——方程求解的历史直接催生了抽象代数。
x y x₁ x₂ 方程的根 = 曲线与 x 轴的交点:数形结合的第一课
二次方程的两个实根:抛物线与 x 轴的交点横坐标

02核心要点

01

求根公式的阶梯

一次、二次公式自古已知;三次、四次公式由 16 世纪意大利学派(卡尔达诺、费拉里)给出;五次一般方程则被证明无根式解。

02

判别式

Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac 一个数判定根的情形:Δ>0\Delta>0 两相异实根、Δ=0\Delta=0 重根、Δ<0\Delta<0 共轭复根——根的性态由系数的代数式完全决定。

03

方程组

线性方程组用高斯消元系统求解;韦达定理 x1+x2=−b/a, x1x2=c/ax_1+x_2=-b/a,\ x_1x_2=c/a 则在不解方程的情况下提取根的对称信息。

03关键公式

x=−b±b2−4ac2ax=\frac{-b\pm\sqrt{b^2-4ac}}{2a}
x1+x2=−ba,x1x2=ca(韦达)x_1+x_2=-\frac{b}{a},\quad x_1x_2=\frac{c}{a}\quad(\text{韦达})

04历史沿革

古巴比伦人已会解二次方程;花拉子米 820 年《代数学》给出系统解法(「代数」一词即源于书名 al-jabr);1545 年卡尔达诺发表三次四次公式;1824 年阿贝尔证明五次方程无根式解。

05应用与延伸

工程中的抛物运动、电路谐振、结构受力分析都归结为方程求解;方程「何时可用公式解」的追问直接催生了群论与伽罗瓦理论。

06交互演示

二次方程 ax² + bx + c = 0 的根调整系数,观察判别式与实根个数

07相关概念