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【答】为什么,高次方程中的辐角均匀分布呢?

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发表于 2022-9-10 16:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 dodonaomikiki 于 2022-9-14 15:34 编辑






  \(                   x^5+10x^3+20x-4=0             \)
有五个根:
    \(              x=(2^\frac{3}{5}  - 2^ \frac{2}{5}   )  cos \frac{2k \bullet     \pi}{5}  -i  \bullet  (  2^\frac{2}{5}  + 2^ \frac{3}{5}   )    \bullet    \sin \frac{2k  \bullet    \pi}{5}                \)   
     \(         k=0,1,2,3,4            \)
 楼主| 发表于 2022-9-10 16:34 | 显示全部楼层
具体展开,
角度明显起来:


        \(            x1=\sqrt[5]{8}-\sqrt[5]{4}               \)


        \(            x2=(  \sqrt[5]{8}-\sqrt[5]{4}  ) cos72^O-i  \bullet        (  \sqrt[5]{8}+\sqrt[5]{4}  ) sin72^O            \)



        \(            x3=(  \sqrt[5]{8}-\sqrt[5]{4}  ) cos144^O-i  \bullet        (  \sqrt[5]{8}+\sqrt[5]{4}  ) sin144^O                 \)



        \(            x4=(  \sqrt[5]{8}-\sqrt[5]{4}  ) cos216^O-i  \bullet        (  \sqrt[5]{8}+\sqrt[5]{4}  ) sin216^O                \)



        \(            x5=(  \sqrt[5]{8}-\sqrt[5]{4}  ) cos288^O-i  \bullet        (  \sqrt[5]{8}+\sqrt[5]{4}  ) sin288^O                \)

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 楼主| 发表于 2022-9-10 16:36 | 显示全部楼层
配上示意图,就更加明显


72度这个角度,
就这样转过去!






为什么均匀地转呢?
之前,我还木有思考过这个问题!今天,忽然想起

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发表于 2022-9-10 16:43 | 显示全部楼层
从下面的方程解法可以知道,这五个解,是作代换 x=y-2/y 后,解 y^5=8 或 y^5=-4 得到的。

因为是在复数范围内开五次方,五个根均匀分布在一个圆周上,所以幅角必定是均匀分布的。




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点评

wo个人觉得那些初中的方程很简单,从复数域理解似乎多此一举!但似乎好像又可以  发表于 2022-9-11 16:36
老师,我如果联想到初中的那个方程,我能否从复数领域理解?  发表于 2022-9-11 16:26
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 楼主| 发表于 2022-9-11 16:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 dodonaomikiki 于 2022-9-12 16:27 编辑

         \(     (x+1)(x-1)=0                        \)


         \(     x1=cos0^O+i  \bullet   sin  0^O         \)
         \(     x2=cos180^O+i  \bullet   sin  180^O         \)

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 楼主| 发表于 2022-9-11 16:37 | 显示全部楼层
之前,从未考虑初中的方程放到复数域里面去
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发表于 2022-9-13 17:27 | 显示全部楼层
因为实数包含在复数中,所以实数解都可以看作是复数解。

一个 n 次方程,如果求实数解,解的个数不一定,可能多可能少。

但是,如果求 n 次方程的复数解,则解的个数必定有 n 个。

点评

之前,我总认为【实数就是实数,复数就是复数】,还认为【初中方程就是初中方程,高中方程就是高中方程】,万事万物进行啦割裂!看来,搞割裂是错误的  发表于 2022-9-14 15:31
实数解都可以看作是复数解~~~谢谢!谢谢老师纠正啦我之前头脑里根深蒂固的错误  发表于 2022-9-14 15:30
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