解析方程 x2 3x2 = 100:求解过程与结果详解
在数学领域,解方程是基础而重要的技能之一。本文将详细解析并解答方程 x2 3x2 = 100 的求解过程,帮助读者更好地理解二次方程的解法。
方程解析
我们观察给定的方程 x2 3x2 = 100。这个方程可以简化为 -2x2 = 100。接下来,我们将通过以下步骤求解这个方程。
步骤一:化简方程
将方程 -2x2 = 100 化简,我们得到 x2 = -50。
步骤二:求解 x2
由于方程中 x2 的值是负数,这在实数范围内是没有解的。但在复数范围内,我们可以找到解。我们知道,任何实数的平方都是非负的,因此 x2 = -50 在实数范围内无解。
步骤三:求解复数解
为了找到复数解,我们可以使用复数的定义。设 x = a + bi,其中 a 和 b 是实数,i 是虚数单位。将 x 代入方程 x2 = -50,我们得到 (a + bi)2 = -50。
展开后得到 a2 + 2abi b2 = -50。由于实部和虚部分别相等,我们可以得到两个方程:
- a2 b2 = -50
- 2ab = 0
从第二个方程 2ab = 0,我们可以得出 a = 0 或 b = 0。如果 a = 0,则第一个方程变为 -b2 = -50,解得 b = ±5√2。如果 b = 0,则第一个方程变为 a2 = -50,这在实数范围内无解。
因此,我们得到两个复数解:x = 0 + 5√2i 和 x = 0 5√2i。
总结
通过上述解析,我们得出方程 x2 3x2 = 100 在实数范围内无解,但在复数范围内有两个解:x = 5√2i 和 x = -5√2i。这个例子展示了复数在解决某些特定数学问题中的重要性。