在考研数学中,求解一元高次方程(通常指三次及以上)的实数根是一个常见考点。这类题目往往设计精巧,不会要求考生使用繁琐的求根公式,而是考查对有理根定理和多项式除法的综合应用能力。掌握这套“组合拳”,能让你在考场上快速、准确地解决此类问题。
一、核心武器库:有理根定理
有理根定理为我们提供了寻找方程有理根(如果存在的话)的系统性方法。
- 定理内容: 对于一个一元 n 次整系数多项式方程:

其任何可能的有理根x=qp必须满足:
p是常数项a0的因数。q是最高次项系数an的因数。
- 操作步骤:
考研应用提示:考研真题中的方程,其有理根通常是较小的整数,如±1,±2,±3优先尝试这些数值可以节省大量时间。
二、降维打击:多项式除法
当我们通过有理根定理找到一个根x=kx后,就意味着多项式含有因式 (x−k)。此时,我们需要使用多项式除法(或综合除法)来降低方程的次数。
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多项式除法(长除法) : 将原多项式 f(x) 除以因式(x−k),得到一个商式g(x)(次数比原式低一次)和一个余数。若 kkk 确实是根,则余数必为0。即有:
f(x)=(x−k)⋅g(x)
原方程f(x)=0就转化为(x−k)⋅g(x)=0。
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综合除法(快速技巧) : 综合除法是多项式除法的简化版,更适合线性因式 (x−k)(x - k)(x−k),计算更便捷,书写更简洁,是考场上强烈推荐的技巧。
三、实战四步法:解题流程
面对一道一元高次方程求解题,请遵循以下四步:
第一步:观察整理 将方程所有项移到等号一侧,按降幂排列,确保是标准形式f(x)=0。
第二步:有理试根
- 列出所有可能的有理根候选。
- 优先尝试:±1,±2等简单整数。
- 找到一个根 x=kx。
第三步:降次分解 利用综合除法,用找到的根 k 对原多项式进行降次,得到商式 g(x)。 即:f(x)=(x−k)⋅g(x)
第四步:求解余式 方程转化为:
(x−k)⋅g(x)=0
- 解 x−k=0,得x1=k。
- 解g(x)=0。如果g(x) 是二次式,可直接用求根公式;若次数仍较高,则对 g(x) 重复第二步和第三步,直至所有根都被求出。
四、真题演练
例题:求解方程 f(x)=x4−2x3−3x2+4x+4=0
解:
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试根:常数项为4,系数为1。可能有理根:±1,±2,±4。
- 试x=−1:f(−1)=1+2−3−4+4=0 ✅ 找到第一个根x1=−1。
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综合除法(降次) :用 −1-1−1 对多项式进行综合除法。
系数: | 1 -2 -3 4 4
根 -1 | -1 3 0 -4
|
| 1 -3 0 4 0
商式为x3−3x2+4,余数为0。∴f(x)=(x+1)(x3−3x2+4).
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对商式 g(x)=x3−3x2+4重复过程。
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试根:可能根±1,±2,±4。h
- 试 x=2:g(2)=8−12+4=0 ✅ 找到第二个根 x2=2。
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综合除法:用 2 对 g(x) 进行综合除法。
系数:| 1 -3 0<-不要漏 4
根 2 | 2 -2 -4
|
1 -1 -2 0
新的商式为x2−x−2,余数为0。∴g(x)=(x−2)(x2−x−2)综上:f(x)=(x+1)(x−2)(x2−x−2)
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解低次方程:分解 x2−x−2=(x−2)(x+1)。∴f(x)=(x+1)2(x−2)2=0
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最终解:
(x+1)2=0或(x−2)2=0
得方程的解为:x1=x2=−1,x3=x4=2(二重根)。
五、总结与备考建议
- 核心思维:有理根定理是“探测器”,多项式除法是“拆解器”,二者结合,将高次方程拆解为我们会解的低次方程。
- 效率优先:在考场上,综合除法远比多项式长除法快捷,务必熟练掌握。
- 练习重点:多找考研真题中的类似题目进行练习,尤其注意方程有重根、根为分数等稍复杂的情况,做到熟能生巧。