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主元法解方程

主元法是一種在解多元多項式方程因式分解時使用的數學方法。它的基本思想是在含有多個變數的代數式中,選取一個變數作為主元(未知數),而將其他變數視為常數。然後將代數式整理成關於主元的降冪(或升冪)排列的多項式,以便於使用其他數學方法,如公式法、配方法或分組法等進行因式分解或求解。

例如,考慮一個二元二次方程 \(5x^2 + 2y^2 + 2xy - 14x - 10y + 17 = 0\)。可以使用主元法來求解:

以 \(x\) 為主元:

整理方程,使各項關於 \(x\) 的係數降冪排列:\(5x^2 + (2y - 14)x + (2y^2 - 10y + 17) = 0\)。

進一步整理,完成平方項的配製:\(x^2 + \frac{(2y - 14)x}{5} + \frac{(2y^2 - 10y + 17)}{5} = 0\)。

完成平方項的配製,並解方程:\(\left( x + \frac{y - 7}{5} \right)^2 + \frac{(9y^2 - 36y + 36)}{25} = 0\)。

解得 \(x = 1, y = 2\)。

以 \(y\) 為主元:

類似地,通過整理方程並完成平方項的配製,最終也能解得 \(x = 1, y = 2\)。

通過這個例子,我們可以看到主元法在解多元多項式方程時的套用。它不僅適用於因式分解,也適用於解多元二次方程組。主元法的關鍵在於選取合適的主元,並巧妙地利用代數變換將問題簡化。