怎么表示直线的方程(用高次方程表示直线)

我们知道,一条直线可以用一个一次方程表示,比如ax by c=0

那么,要用一个方程表示两条直线,比如

怎么表示直线的方程(用高次方程表示直线)(1)

这个想法来源于双曲线的渐近线。

很显然,

怎么表示直线的方程(用高次方程表示直线)(2)

拓广开去,一个高次方程如果可以分解成若干个一次方程,它就可以表示若干条直线

怎么表示直线的方程(用高次方程表示直线)(3)

在解题上,这个因式分解有一个漂亮的解法,叫双十字相乘法。但我不想在这里介绍这个方法,以后有机会我再单独写一篇,或者哪位朋友能帮我写一篇投稿。

我老老实实用高中生常用的方法来分解。

怎么表示直线的方程(用高次方程表示直线)(4)

注:事实上,一个二元二次式能不能被分解成两个二元一次式相乘,并不是一件非常容易判断的。但我可以肯定说,如果能分解,就表示两条直线,如果不能分解,就表示一条圆锥曲线了。(尽说废话)

怎么表示直线的方程(用高次方程表示直线)(5)

这次我们将次数提高一点,三次方程当然可能表示三条直线,如果能分解的话。

我们用高中的知识储备试试。

题目中的方程,只有x没有y,显然它表示的直线是三条垂直于x轴的直线。

分解三次式,数学佬只会用“试根法

怎么表示直线的方程(用高次方程表示直线)(6)

试根法没有出现在我们的课本中,可是高考是真需要的,偶尔有题目用得上。

(说个悄悄话,我在考试时,只试x=±1,±2这几个根,如果都不是,我就放弃这个题,因为考场没时间让我磨叽,当然我还没遇到过这种悲惨。)

怎么表示直线的方程(用高次方程表示直线)(7)

呃,二元三次式啊,分解有点难了。

不过我观察发现,这个式子是个齐次式,每一项都是三次

也就是说它一定经过原点

也就是说,我们只要求斜率就够了

因此我可以将它转换一下

怎么表示直线的方程(用高次方程表示直线)(8)

其实,如果三次方程能分解成三个一次方程,它就表示三条直线;如果能分解成一个一次,一个二次,它就表示一条直线和一条圆锥曲线;如果不能分解,它本身就是一条三次曲线。

三次曲线本身就非常迷人。

更高次?

……算了,超出我的智商范畴啦。

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