📜  从给定的根中找出二次方程(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:22:02.104000             🧑  作者: Mango

从给定的根中找出二次方程

这个题目需要开发一个函数,能够从给定的一组二次方程的根中,找出对应的二次方程。这个函数可能涉及到以下步骤:

步骤1:计算二次方程的系数

对于一个二次方程 $ax^2 + bx + c = 0$,其系数可以通过给定的根和一些基本代数知识计算出来。假设给定的根为 $x_1$ 和 $x_2$,那么该二次方程可以写成以下形式:

$$(x - x_1)(x - x_2) = x^2 - (x_1 + x_2)x + x_1x_2$$

根据二项式定理,我们可以把 $(x - x_1)(x - x_2)$ 展开为 $x^2 - (x_1 + x_2)x + x_1x_2$,然后与原始的二次方程 $ax^2 + bx + c = 0$ 进行比较:

$$\begin{cases} a = 1 \ b = -(x_1 + x_2) \ c = x_1x_2 \end{cases}$$

因此,我们可以编写一个函数 coefficients_of_quadratic_equation(),根据给定的根计算对应二次方程的系数:

def coefficients_of_quadratic_equation(x1, x2):
    a = 1
    b = -(x1 + x2)
    c = x1 * x2
    return a, b, c

这个函数接受两个参数 x1x2,分别表示二次方程的两个根,返回一个元组,包含二次方程的系数 $(a, b, c)$。

步骤2:构造二次方程

有了二次方程的系数,我们就可以构造出二次方程了。我们可以编写一个函数 quadratic_equation(),接受三个参数 abc,分别表示二次方程的系数,返回一个字符串,表示完整的二次方程。

def quadratic_equation(a, b, c):
    if a == 1:
        a_str = "x^2"
    elif a == -1:
        a_str = "-x^2"
    else:
        a_str = f"{a}x^2"
    if b == 0:
        b_str = ""
    elif b == 1:
        b_str = "x"
    elif b == -1:
        b_str = "-x"
    elif b > 0:
        b_str = f"+{b}x"
    else:
        b_str = f"{b}x"
    if c == 0:
        c_str = ""
    elif c > 0:
        c_str = f"+{c}"
    else:
        c_str = f"{c}"
    return a_str + b_str + c_str + "=0"

这个函数首先处理三个系数的字符串表示,然后根据系数的值构造出完整的二次方程字符串。比如,如果系数为 $(1, -5, 6)$,那么对应的二次方程就是 $x^2-5x+6=0$。

步骤3:测试函数

有了以上两个函数,我们就可以测试给定的二次方程根是否正确了。我们可以编写一个函数 test(),调用 coefficients_of_quadratic_equation()quadratic_equation() 函数,分别计算出系数和完整的二次方程,并将它们打印出来,用于检查结果是否正确:

def test(x1, x2):
    a, b, c = coefficients_of_quadratic_equation(x1, x2)
    eq = quadratic_equation(a, b, c)
    print(f"根: {x1}, {x2}")
    print(f"系数: {a}, {b}, {c}")
    print(f"二次方程: {eq}")
结论

以上就是从给定的根中找出二次方程的全部步骤,下面是完整的代码片段:

def coefficients_of_quadratic_equation(x1, x2):
    a = 1
    b = -(x1 + x2)
    c = x1 * x2
    return a, b, c

def quadratic_equation(a, b, c):
    if a == 1:
        a_str = "x^2"
    elif a == -1:
        a_str = "-x^2"
    else:
        a_str = f"{a}x^2"
    if b == 0:
        b_str = ""
    elif b == 1:
        b_str = "x"
    elif b == -1:
        b_str = "-x"
    elif b > 0:
        b_str = f"+{b}x"
    else:
        b_str = f"{b}x"
    if c == 0:
        c_str = ""
    elif c > 0:
        c_str = f"+{c}"
    else:
        c_str = f"{c}"
    return a_str + b_str + c_str + "=0"

def test(x1, x2):
    a, b, c = coefficients_of_quadratic_equation(x1, x2)
    eq = quadratic_equation(a, b, c)
    print(f"根: {x1}, {x2}")
    print(f"系数: {a}, {b}, {c}")
    print(f"二次方程: {eq}")

请根据实际需要适当修改以上代码。