四次方程英文解釋翻譯、四次方程的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 quartic equation
分詞翻譯:
四的英語翻譯:
four
【醫】 quadri-; Quat; quattuor; tetra-
次的英語翻譯:
order; second; second-rate
【醫】 deutero-; deuto-; hyp-; hypo-; meta-; sub-
方程的英語翻譯:
equation
專業解析
四次方程(Quartic Equation)是數學中一類重要的多項式方程,其标準形式為:
$$
ax + bx + cx + dx + e = 0 quad (a
eq 0)
$$
其中,$a,b,c,d,e$為實數或複數系數,且最高次項為四次。英文術語"quartic equation"源于拉丁語"quartus"(意為第四),強調方程的最高次數為4。
核心特點與求解方法
- 代數性質:四次方程的解可通過根式表達,這是由意大利數學家洛多維科·費拉裡(Lodovico Ferrari)在16世紀提出的解法實現的。其解法需先将方程轉化為降階的三次方程,再通過分解或數值方法求解。
- 解的數目:根據代數基本定理,複數域内四次方程恰有4個根(含重根)。
應用領域
四次方程在工程學、物理建模和計算機圖形學中均有應用。例如,在軌道力學中,四次方程用于計算天體軌道的交點位置;在計算機輔助設計(CAD)中,則用于曲面交點的精确計算。
權威參考
- 《數學百科全書》(Springer, 2002)明确将四次方程歸類為“可解多項式方程”,并詳細描述了其曆史發展脈絡。
- 美國數學學會(AMS)在《數學術語指南》中強調,四次方程與低次方程(二次、三次)共同構成經典代數理論的核心研究對象。
網絡擴展解釋
四次方程是指未知數的最高次數為四的多項式方程,其标準形式為:
$$
ax + bx + cx + dx + e = 0 quad (a
eq 0)
$$
其中,$a, b, c, d, e$ 為常數,$x$ 是未知數。以下是關于四次方程的關鍵點解釋:
1.基本性質
- 解的數目:根據代數基本定理,四次方程在複數域内有且僅有4個根(可能為實根或複根,且複根成對出現)。
- 判别式:類似于二次方程的判别式,四次方程可通過判别式判斷根的分布(如是否有重根、實根數量等),但公式更為複雜。
2.曆史背景
四次方程的解法在16世紀由意大利數學家費拉裡(Ludovico Ferrari)首次提出,他是卡爾達諾(Gerolamo Cardano)的學生。費拉裡通過将四次方程降階為三次方程,并利用卡爾達諾的三次方程求根公式解決了這一問題。這一成果标志着人類首次完全掌握四次及以下次數方程的根式解。
3.求解方法
- 費拉裡法:核心思想是通過引入新變量,将原方程轉化為一個三次輔助方程和兩個二次方程的組合。
- 因式分解法:若四次方程可分解為兩個二次多項式的乘積(如 $(x + px + q)(x + rx + s) = 0$),則可通過解二次方程得到所有根。
- 數值解法:對于實際應用中的複雜四次方程,通常借助數值方法(如牛頓疊代法)近似求解。
4.與高次方程的聯繫
- 阿貝爾-魯菲尼定理:該定理指出,五次及更高次的方程沒有一般的根式解,但四次方程是最後一個可用根式精确求解的多項式方程。
- 對稱性:某些特殊形式的四次方程(如雙二次方程 $ax + bx + c = 0$)可通過變量替換(如設 $y = x$)簡化為二次方程求解。
5.應用與局限性
- 實際應用:四次方程在物理學(如光學透鏡設計)、工程學(如結構力學)中偶有出現,但大多數問題通過簡化或數值方法處理。
- 複雜性:盡管存在解析解,四次方程的根式解公式極其冗長,實際計算中很少直接使用。
四次方程是代數學中的重要裡程碑,其解法展示了數學史上從具體問題到抽象理論的演進。盡管現代更依賴計算機求解,但理解其數學原理仍對理論研究和教學具有重要意義。
分類
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