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【每日一题】2013年胖胖吧智力竞猜楼

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IP属地:上海1楼2013-02-11 13:57回复
    2012 年 3 月 31 日 题目 (Ver 小涛涛)
    题目类型 -- 简答题
    内容分类 -- 数学 三元三次方程
    第一小题:求解一道关于数学的三元三次方程
    表达式1:9X^3+4Y^2+6Z=0
    表达式2:2X+Y=-70
    表达式3:15Z-9X=40
    以下是中文描述:
    表达式1:9乘以X的三次方 加上 4乘以Y的平方 加上 6乘以Z 等于 0
    表达式2:2乘以X 加上 Y 等于 -70
    表达式3:15乘以Z 减去 9乘以X 等于 40
    求解:请求出 X,Y,Z 三个未知数的数值,请把小数位数保留到小数点后的两位,如99.12
    (得分:10 分;满意分:0 分;扣分率:50 % == 5 分)
    第二小题:计算出以上三个未知数以后,请计算出100X+100Y+100Z的数值
    (得分:10 分;满意分:0 分;扣分率:100 % == 10 分)
    请计算 @胖胖爱Bio


    IP属地:上海10楼2013-02-20 15:21
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      以下是第一小题的解答过程:
      如果要算出 X,Y,Z 三个未知数的数值,需要合并以上三个表达式,即把表达式2变成关于Y的表达式,把表达式3变成关于Z的表达式
      先改变表达式2,将其变为关于Y的表达式
      2X+Y=-70
      Y=-70-2X
      OK,这个从表达式2转变过来的关于Y的表达式就完成了
      接着再改变表达式3,将其变为关于Z的表达式
      15Z-9X=40
      15Z=40+9X
      Z=(40+9X)/15
      Z=8/3+3X/5
      现在终于把表达式2转变成关于Y的表达式,把表达式3转变成关于Z的表达式了
      接着只要把这两个新的表达式带入到表达式1《9X^3+4Y^2+6Z=0》里就可以了
      即:9X^3+4(-70-2X)^2+6(8/3+3X/5)=0
      9X^3+4〔(-70)^2+2(-70)(-2X)+(-2X)^2〕+16+18X/5=0
      9X^3+4(4900+280X+4X^2)+16+18X/5=0
      9X^3+19600+1120X+16X^2+16+18X/5=0
      9X^3+16X^2+5618X/5+19616=0
      最后就得出了一个一元三次的方程式
      9X^3+16X^2+1123.6X+19616=0


      IP属地:上海11楼2013-02-20 17:43
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        那么如何求出这个一元三次方程式中X的值呢?我们只要使用范盛金老师推导出的盛金公式来求解就可以了;
        一元三次方程式应用十分广泛,我们只需要用根号就可以来求解一元三次方程了,
        并且有著名的卡尔丹公式可以作为参考,还有与之相应的判别法,但是使用卡尔丹公式来求解一元三次方程式是比较复杂的,缺乏直观性
        所以范盛金老师便推导出了一套“可以直接使用a,b,c,d来表达的较简明形式”的一般式新求根公式,并建立了新的判别法,盛金判别法
        在以上的一元三次方程式里面,a=9,b=16,c=1123.6,d=19616
        以上四个a,b,c,d就是出现在一元三次方程式里面的四个常数
        接下来我们需要引入三个关于A,B,C的表达式
        A=b^2-3ac
        B=bc-9ad
        C=c^2-3bd
        然后再把a=9,b=16,c=1123.6,d=19616往这三个表达式里面代入
        A=b^2-3ac
        =16^2-3×9×1123.6
        =256-151686/5
        =-150406/5
        =-30081.2
        B=bc-9ad
        =16×1123.6-9×9×19616
        =89888/5-1588896
        =-7854592/5
        =-1570918.4
        C=c^2-3bd
        =1123.6^2-3×16×19616
        =31561924/25-941568
        =8022724/25
        =320908.96
        我们现在终于得出了A=-30081.2,B=-1570918.4,C=320908.96
        然后再引入总判别式,贝尔塔=B^2-4AC
        贝尔塔=(-1570918.4)^2-4×(-30081.2)×320908.96
        =61694615486464/25+4826663303776/125
        =313299740736096/125
        =2506397925888.768
        到这里为止,关于这个一元三次方程式的八个常数我们都已经算出来了,如下:
        小a=9
        小b=16
        小c=1123.6
        小d=19616
        大A=-30081.2
        大B=-1570918.4
        大C=320908.96
        贝尔塔=2506397925888.768
        接下来,再引入新的求根公式Y1=Y2=A×b+3×a×(-B+/-(B^2-4×A×C)^0.5)/2
        也就是说Y1=A×b+3×a×(-B+(B^2-4×A×C)^0.5)/2
        Y2=A×b+3×a×(-B-(B^2-4×A×C)^0.5)/2
        然后分别计算出Y1,Y2的值,贝尔塔=B^2-4×A×C
        Y1=A×b+3×a×(-B+(B^2-4×A×C)^0.5)/2
        =-30081.2×16+3×9×(-(-1570918.4)+2506397925888.768^0.5)/2
        (中间计算过程省略)
        约等于42098769.1781
        Y2=A×b+3×a×(-B-(B^2-4×A×C)^0.5)/2
        =-30081.2×16+3×9×(-(-1570918.4)-2506397925888.768^0.5)/2
        (中间计算过程省略)
        约等于-646570.7781


        IP属地:上海12楼2013-02-20 17:44
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          到这里为止,终于求出了Y1=42098769.1781,Y2=-646570.7781
          接着就是最后的关于X的终极表达式
          X=(-b-Y1^(1/3)-Y2^(1/3))/3a
          老样子,代入各种参数,
          X=(-16-42098769.1781^(1/3)-(-646570.7781)^(1/3))/27
          (中间计算过程省略)
          约等于-10.2742
          经过了之前的种种计算,我们终于得出了X的值为-10.2742,也就是-10.27
          那么,Y就等于:
          Y=-70-2X
          =-70-2×(-10.2742)
          =-70+20.5484
          =-49.4516
          所以Y就约等于-49.45
          Z就等于:
          Z=8/3+3X/5
          =8/3+3×(-10.2742)/5
          =-6.16452+2.66666667
          =-3.49785333
          所以Z就约等于-3.50
          最后的第一个答案出来了,X约等于-10.27,Y约等于-49.45,Z约等于-3.50
          ************************************************************
          以下是第二小题的解答过程:
          当我们知道了X约等于-10.27,Y约等于-49.45,Z约等于-3.50,这三个未知数以后,
          100X+100Y+100Z的值就等于
          =100×(-10.27)+100×(-49.45)+100×(-3.50)
          =-6322
          所以100X+100Y+100Z的值为-6322


          IP属地:上海13楼2013-02-20 17:44
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            18楼2013-04-04 15:09
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              我发这个楼的目的,一是为了带动“泡泡满屋”贴吧的人气,二是为了强化大家的脑筋,我会从最简单的题目开始,一点点变难,题目是五花八门的,有语文,数学,物理,逻辑推理,历史,地理等等
              并且我打算把在别的帖子里发的类似于这样活动的帖子全部发到这里来
              所有过期的题目会在这里重发一遍,并直接宣布答案
              所有题目中有很容易的题目,也有很难的题目,难的题目的答案会过很久才公布,容易的题目与过期的题目的答案会立刻宣布!
              还有,我要宣布一件事,就是取消所有的加分扣分机制,原因是算积分数太累了
              原本的加分机制是
              “答对者每人+10分,打错不但得不到这10分,还要倒扣10分”
              “初次回答的时候,可以得到初始得分,初始得分为500分”
              “打错的话,错误扣分是可以累积的,比如说一道题是三选一,答案是A,回答者先后回答B,C,将被倒扣20分”
              如今以上三个规则全部取消



              IP属地:上海21楼2014-03-18 23:36
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