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a的立方等于1有几个解

2025-09-12 04:48:53

问题描述:

a的立方等于1有几个解,卡了好久了,麻烦给点思路啊!

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2025-09-12 04:48:53

a的立方等于1有几个解】在数学中,方程“a的立方等于1”是一个常见的代数问题。这个方程可以表示为:

$$ a^3 = 1 $$

这个问题看似简单,但其背后涉及复数解的概念,因此答案并不像表面上那样只有一解。

一、实数范围内的解

在实数范围内,我们寻找满足 $ a^3 = 1 $ 的实数 $ a $。显然,$ a = 1 $ 是一个解,因为:

$$ 1^3 = 1 $$

除此之外,没有其他实数满足这个等式。因此,在实数范围内,该方程只有一个解。

二、复数范围内的解

在复数范围内,多项式方程 $ a^3 - 1 = 0 $ 有三个解(根据代数基本定理)。这些解可以通过求根公式或极坐标形式来找到。

我们可以将方程写成:

$$ a^3 = 1 $$

将右边的1表示为极坐标形式:

$$ 1 = \cos(0) + i\sin(0) $$

根据欧拉公式,可以得到三个三次单位根:

1. $ a_1 = \cos(0) + i\sin(0) = 1 $

2. $ a_2 = \cos\left(\frac{2\pi}{3}\right) + i\sin\left(\frac{2\pi}{3}\right) = -\frac{1}{2} + i\frac{\sqrt{3}}{2} $

3. $ a_3 = \cos\left(\frac{4\pi}{3}\right) + i\sin\left(\frac{4\pi}{3}\right) = -\frac{1}{2} - i\frac{\sqrt{3}}{2} $

这三个解分别是1的三次单位根,其中第一个是实数,后两个是共轭复数。

三、总结

解的类型 解的数量 具体解
实数解 1 $ a = 1 $
复数解 3 $ a = 1, -\frac{1}{2} + i\frac{\sqrt{3}}{2}, -\frac{1}{2} - i\frac{\sqrt{3}}{2} $

四、结论

综上所述,“a的立方等于1”在实数范围内只有一个解,而在复数范围内有三个解。理解这一点有助于更全面地掌握多项式方程的解的性质。

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