Skip to main content
ถึงการสอบครั้งถัดไป 14–15 พฤศจิกายน 2569:
กลับไปคำศัพท์
algebraความยาก: พื้นฐานalgebraquadraticvieta
แชร์

韦达定理wéidá dìnglǐ

สูตรของเวียตา
4 นาทีอ่าน
อัปเดตเมื่อ 24 มกราคม 2568
สมบูรณ์

แนวคิดหลัก

สูตรของเวียตา (韦达定理) เชื่อมโยงสัมประสิทธิ์ของพหุนามกับผลรวมและผลคูณของราก

สำหรับสมการกำลังสอง ax2+bx+c=0ax^2 + bx + c = 0 ที่มีราก x1x_1 และ x2x_2:

x1+x2=−bax_1 + x_2 = -\frac{b}{a} (ผลรวมของราก)

x1⋅x2=cax_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a} (ผลคูณของราก)

การพิสูจน์

จากสูตรหาคำตอบของสมการกำลังสอง: x1=−b+Δ2a,x2=−b−Δ2ax_1 = \frac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a}, \quad x_2 = \frac{-b - \sqrt{\Delta}}{2a}

ผลรวม: x1+x2=−b+Δ2a+−b−Δ2a=−2b2a=−bax_1 + x_2 = \frac{-b + \sqrt{\Delta}}{2a} + \frac{-b - \sqrt{\Delta}}{2a} = \frac{-2b}{2a} = -\frac{b}{a}

ผลคูณ: x1⋅x2=(−b+Δ)(−b−Δ)4a2=b2−Δ4a2=b2−(b2−4ac)4a2=4ac4a2=cax_1 \cdot x_2 = \frac{(-b + \sqrt{\Delta})(-b - \sqrt{\Delta})}{4a^2} = \frac{b^2 - \Delta}{4a^2} = \frac{b^2 - (b^2 - 4ac)}{4a^2} = \frac{4ac}{4a^2} = \frac{c}{a}

การประยุกต์ใช้ที่สำคัญ

1. คำนวณนิพจน์โดยไม่ต้องแก้สมการ

คำนวณนิพจน์ที่เกี่ยวข้องกับรากโดยไม่ต้องหาค่ารากจริง

สูตรสำคัญ: x12+x22=(x1+x2)2−2x1x2x_1^2 + x_2^2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1x_2

x13+x23=(x1+x2)3−3x1x2(x1+x2)x_1^3 + x_2^3 = (x_1 + x_2)^3 - 3x_1x_2(x_1 + x_2)

1x1+1x2=x1+x2x1x2\frac{1}{x_1} + \frac{1}{x_2} = \frac{x_1 + x_2}{x_1 x_2}

(x1−x2)2=(x1+x2)2−4x1x2(x_1 - x_2)^2 = (x_1 + x_2)^2 - 4x_1x_2

2. สร้างสมการจากราก

ถ้า α\alpha และ β\beta เป็นราก สมการกำลังสองคือ: x2−(α+β)x+αβ=0x^2 - (\alpha + \beta)x + \alpha\beta = 0

หรือเทียบเท่ากับ: (x−α)(x−β)=0(x - \alpha)(x - \beta) = 0

3. การระบุเครื่องหมายของราก

โดยไม่ต้องแก้สมการ สามารถระบุเครื่องหมายของรากได้:

  • ทั้งสองเป็นบวก: x1+x2>0x_1 + x_2 > 0 และ x1⋅x2>0x_1 \cdot x_2 > 0
  • ทั้งสองเป็นลบ: x1+x2<0x_1 + x_2 < 0 และ x1⋅x2>0x_1 \cdot x_2 > 0
  • เครื่องหมายตรงข้าม: x1⋅x2<0x_1 \cdot x_2 < 0

แบบฝึกหัด CSCA

💡 หมายเหตุ: แบบฝึกหัดต่อไปนี้ได้รับการออกแบบตามหลักสูตรสอบ CSCA

ตัวอย่าง 1: พื้นฐาน (ระดับความยาก ★★☆☆☆)

ถ้า x1x_1 และ x2x_2 เป็นรากของ x2−3x−4=0x^2 - 3x - 4 = 0 จงหา x1+x2x_1 + x_2 และ x1⋅x2x_1 \cdot x_2

วิธีทำ:

โดยสูตรของเวียตา เมื่อ a=1a = 1, b=−3b = -3, c=−4c = -4: x1+x2=−−31=3x_1 + x_2 = -\frac{-3}{1} = 3 x1⋅x2=−41=−4x_1 \cdot x_2 = \frac{-4}{1} = -4

คำตอบ: ผลรวม = 3, ผลคูณ = -4


ตัวอย่าง 2: ระดับกลาง (ความยาก ★★★☆☆)

ถ้า x1x_1 และ x2x_2 เป็นรากของ 2x2+5x−3=02x^2 + 5x - 3 = 0 จงหา x12+x22x_1^2 + x_2^2

วิธีทำ:

โดยสูตรของเวียตา: x1+x2=−52,x1⋅x2=−32x_1 + x_2 = -\frac{5}{2}, \quad x_1 \cdot x_2 = -\frac{3}{2}

ใช้เอกลักษณ์: x12+x22=(x1+x2)2−2x1x2x_1^2 + x_2^2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1x_2 =(−52)2−2(−32)= \left(-\frac{5}{2}\right)^2 - 2\left(-\frac{3}{2}\right) =254+3=254+124=374= \frac{25}{4} + 3 = \frac{25}{4} + \frac{12}{4} = \frac{37}{4}

คำตอบ: 374\dfrac{37}{4}


ตัวอย่าง 3: ระดับสูง (ความยาก ★★★★☆)

ถ้า x1x_1 และ x2x_2 เป็นรากของ x2−4x+1=0x^2 - 4x + 1 = 0 จงหา x1x2+x2x1\dfrac{x_1}{x_2} + \dfrac{x_2}{x_1}

วิธีทำ:

โดยสูตรของเวียตา: x1+x2=4,x1⋅x2=1x_1 + x_2 = 4, \quad x_1 \cdot x_2 = 1

ทำให้นิพจน์ง่ายขึ้น: x1x2+x2x1=x12+x22x1x2\frac{x_1}{x_2} + \frac{x_2}{x_1} = \frac{x_1^2 + x_2^2}{x_1 x_2}

หา x12+x22x_1^2 + x_2^2 ก่อน: x12+x22=(x1+x2)2−2x1x2=16−2=14x_1^2 + x_2^2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1x_2 = 16 - 2 = 14

ดังนั้น: x1x2+x2x1=141=14\frac{x_1}{x_2} + \frac{x_2}{x_1} = \frac{14}{1} = 14

คำตอบ: 1414


ตัวอย่าง 4: ระดับสูง (ความยาก ★★★★☆)

จงหาสมการกำลังสองที่มีสัมประสิทธิ์เป็นจำนวนเต็ม ซึ่งมีราก 2+32 + \sqrt{3} และ 2−32 - \sqrt{3}

วิธีทำ:

ผลรวมของราก: α+β=(2+3)+(2−3)=4\alpha + \beta = (2 + \sqrt{3}) + (2 - \sqrt{3}) = 4

ผลคูณของราก: α⋅β=(2+3)(2−3)=4−3=1\alpha \cdot \beta = (2 + \sqrt{3})(2 - \sqrt{3}) = 4 - 3 = 1

สมการคือ: x2−4x+1=0x^2 - 4x + 1 = 0

คำตอบ: x2−4x+1=0x^2 - 4x + 1 = 0


ตัวอย่าง 5: ระดับสูง (ความยาก ★★★★★)

ถ้ารากหนึ่งของ x2+px+q=0x^2 + px + q = 0 เป็นสองเท่าของอีกรากหนึ่ง และผลรวมของรากเท่ากับ 6 จงหา pp และ qq

วิธีทำ:

ให้รากเป็น rr และ 2r2r

โดยสูตรของเวียตา:

  • r+2r=3r=−pr + 2r = 3r = -p
  • r⋅2r=2r2=qr \cdot 2r = 2r^2 = q

กำหนดผลรวม = 6: 3r=6⇒r=23r = 6 \Rightarrow r = 2

ดังนั้น: p=−3r=−6p = -3r = -6 q=2r2=2(4)=8q = 2r^2 = 2(4) = 8

คำตอบ: p=−6p = -6, q=8q = 8

สูตรของเวียตาแบบขยาย

สำหรับสมการกำลังสาม ax3+bx2+cx+d=0ax^3 + bx^2 + cx + d = 0 ที่มีราก x1,x2,x3x_1, x_2, x_3:

x1+x2+x3=−bax_1 + x_2 + x_3 = -\frac{b}{a} x1x2+x2x3+x3x1=cax_1x_2 + x_2x_3 + x_3x_1 = \frac{c}{a} x1⋅x2⋅x3=−dax_1 \cdot x_2 \cdot x_3 = -\frac{d}{a}

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

❌ ข้อผิดพลาดที่ 1: เครื่องหมายผิดสำหรับผลรวม

ผิด: x1+x2=bax_1 + x_2 = \frac{b}{a} ✗

ถูก: x1+x2=−bax_1 + x_2 = -\frac{b}{a} ✓

❌ ข้อผิดพลาดที่ 2: สมมติว่ารากเป็นจำนวนจริง

สูตรของเวียตาใช้ได้แม้เมื่อ Δ<0\Delta < 0 (รากเชิงซ้อน) แต่หลายโจทย์ต้องการรากจริง ตรวจสอบ Δ≥0\Delta \geq 0 เสมอเมื่อจำเป็น

❌ ข้อผิดพลาดที่ 3: เงื่อนไขรากไม่สมบูรณ์

สำหรับ "รากทั้งสองเป็นบวก": ต้องมี ทั้ง x1+x2>0x_1 + x_2 > 0 และ x1⋅x2>0x_1 \cdot x_2 > 0 และ Δ≥0\Delta \geq 0

เคล็ดลับการเรียน

  1. ✅ จำเครื่องหมาย: ผลรวมมีเครื่องหมายลบ ผลคูณไม่มี
  2. ✅ เรียนรู้การแปลงสำคัญ: x12+x22x_1^2 + x_2^2, 1x1+1x2\frac{1}{x_1} + \frac{1}{x_2} ฯลฯ
  3. ✅ รวมกับตัวแยกแยะ: สำหรับเงื่อนไขรากจริง
  4. ✅ ฝึกโจทย์ย้อนกลับ: หาสมการจากรากที่กำหนด

💡 เคล็ดลับการสอบ: สูตรของเวียตาออกสอบบ่อยใน CSCA เชี่ยวชาญการแปลงสำหรับ x12+x22x_1^2 + x_2^2 และ 1x1+1x2\frac{1}{x_1} + \frac{1}{x_2} — สูตรเหล่านี้ปรากฏในโจทย์ส่วนใหญ่!

คำศัพท์ที่เกี่ยวข้อง

ความรู้พื้นฐาน - ควรเรียนก่อน

คำศัพท์ที่เกี่ยวข้อง - เรียนไปพร้อมกันจะเข้าใจดีขึ้น

แบบฝึกหัด

ฝึกฝนเพื่อเสริมความเข้าใจ