第209章 均值換元法之妙 (第1/2頁)
第 209 章 均值換元法之妙
一日,學堂之內,戴浩文正欲講授新的知識。
戴浩文輕拂衣袖,緩聲道:“今日為師要與爾等傳授一種奇妙之法,名曰均值換元法。”
眾學子皆正襟危坐,目光炯炯。
李華拱手問道:“先生,此均值換元法究竟何意?”
戴浩文微笑著回道:“莫急,且聽為師慢慢道來。假設有一方程,形如 x + y = 10,且知 x - y = 2,若要求此 x 與 y 之值,當如何解之?”
張明皺眉思索片刻,道:“先生,吾等可否先消元求解?”
戴浩文微微搖頭,道:“此法可行,然今之所學乃均值換元。吾等可設 x = a + b,y = a - b,其中 a 為 x 與 y 之均值,b 為二者之差之半。”
王強疑惑道:“先生,為何如此設之?”
戴浩文耐心解釋道:“如此設之,可使方程簡化,易於求解。今設罷,將其代入上述方程,可得何?”
趙婷輕聲道:“則有 (a + b) + (a - b) = 10,2a = 10,a = 5。”
戴浩文點頭稱許:“趙婷聰慧。那再看 x - y 之方程,又當如何?”
李華忙道:“則為 (a + b) - (a - b) = 2,2b = 2,b = 1。”
戴浩文撫掌笑道:“善!既得 a = 5,b = 1,那 x 與 y 之值為何?”
張明恍然道:“則 x = a + b = 6,y = a - b = 4。”
戴浩文又道:“此乃簡單之例,若方程更為複雜,如 x2 + y2 = 25,x + y = 7,又當如何?”
王強撓頭道:“先生,此事更為難解。”
戴浩文笑曰:“依舊可用均值換元,設 x = u + v,y = u - v。則 x2 + y2 = (u + v)2 + (u - v)2 = 2(u2 + v2) = 25,u2 + v2 = 25\/2。又 x + y = 2u = 7,u = 7\/2。”
趙婷接著道:“那 v2 = 25\/2 - 49\/4 = 1\/4,v = ±1\/2。”
戴浩文頷首:“極是。如此可得 x 與 y 之值。”
李華嘆道:“先生,此均值換元法甚是巧妙,然需多加練習方能熟練運用。”
戴浩文正色道:“誠然。數學之法,皆需勤加研習,方能融會貫通。今再看此例,若 x3 + y3 = 35,x + y = 5,汝等試解之。”
眾學子紛紛低頭思索,奮筆計算。
戴浩文在堂中踱步,不時指點一二。
......
如此,在師生的一問一答、一思一解之中,學子們對於均值換元法的理解愈發深刻,學問亦日益精進。一日授課結束,學子們散去,唯張明留於堂中。
張明近前,拱手道:“先生,弟子於均值換元法仍有幾處不明,望先生解惑。”
戴浩文和顏悅色道:“但說無妨。”
張明道:“若所給方程並非兩式,僅一式,如 x2 + 2xy + y2 = 9,當如何用均值換元?”
戴浩文思索片刻,道:“此式可化為 (x + y)2 = 9,仍可設 x + y = u,解之可得 u 值,進而求得 x 與 y。”
張明又問:“那若式中含分數,又當如何?”
戴浩文輕道:“莫慌,若如 (x + 1\/2y
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