一元三次方程形式化为x^3+px+q=0的特殊型

发布时间:2018-07-01 11:44:05

一元三次方程的求根公式用通常的演是作不出的,用似解一元二次方程的求根公式的配方法只能型如ax^3+bx^2+cx+d+0准型一元三次方程形式化x^3+px+q=0的特殊型。

一元三次方程的求解公式的解法只能用归纳得到,即根据一元一次方程、一元二次方程及特殊的高次方程的求根公式的形式归纳出一元三次方程的求根公式的形式。归纳的形如 x^3+px+q=0的一元三次方程的求根公式的形式应该为x=A^(1/3)+B^(1/3)型,即为两个开立方之和。归纳出了一元三次方程求根公式的形式,下一步的工作就是求出立方里面的容,也就是用pq表示AB。方法如下:

1x=A^(1/3)+B^(1/3)两边立方可以得到

2x^3=(A+B)+3(AB)^(1/3)(A^(1/3)+B^(1/3))

3)由于x=A^(1/3)+B^(1/3),所以(2)可化

x^3=(A+B)+3(AB)^(1/3)x,移可得

4x^33(AB)^(1/3)x(A+B)0,和一元三次方程和特殊型x^3+px+q=0作比,可知

5)-3(AB^1/3)=p,(A+B)=q,化

6A+B=-qAB-p/3^3

7这样一元三次方程的求根公式化了一元二次方程的求根公式问题,因AB可以看作是一元二次方程的两个根,而(6)于形如ay^2+by+c=0的一元二次方程两个根的韦达定理,即

8y1y2=-(b/a,y1*y2=c/a

(9)比(6)和(8),可令Ay1By2qb/a-p/3^3c/a

(10)由于型ay^2+by+c=0的一元二次方程求根公式

y1=-(b+(b^24ac^(1/2)/(2a)

y2=-(b-(b^24ac^(1/2)/(2a)

可化

(11)y1=-(b/2a)-((b/2a)^2-(c/a))^(1/2)

y2=-(b/2a)+((b/2a)^2-(c/a))^(1/2)

(9)中的Ay1By2qb/a-p/3^3c/a代入(11)可得

(12)A=-(q/2)-((q/2)^2+(p/3^3^(1/2)

B=-(q/2)+((q/2)^2+(p/3^3^(1/2)

(13)AB代入x=A^(1/3)+B^(1/3)

(14)x=(-(q/2)-((q/2)^2+(p/3^3^(1/2)^(1/3)+(-(q/2)+((q/2)^2+(p/3^3^(1/2)^(1/3)

(14)只是一元三方程的一个实根解,按韦达定理一元三次方程应该有三根,不韦达定理一元三次方程只要求出了其中一根,另两个根就容易求出了。



x^y就是xy次方

复杂



塔塔利亚发现的一元三次方程的解法



一元三次方程的一般形式是

x3+sx2+tx+u=0

如果作一个横平移y=x+s/3,那就可以把方程的二次

去。所以我只要考形如

x3=px+q

的三次方程。



方程的解x可以x=a-b的形式,ab是待定的参数

代入方程,我就有

a3-3a2b+3ab2-b3=p(a-b)+q

整理得到

a3-b3 =(a-b)(p+3ab)+q

由二次方程理可知,一定可以适当选ab,使得在x=a-b的同

3ab+p=0这样上式就成

a3-b3=q

两边各乘以27a3,就得到

27a6-27a3b3=27qa3

p=-3ab可知

27a6 + p3 = 27qa3

是一个关a3的二次方程,所以可以解得a而可解出b和根x



拉里发现的一元四次方程的解法



和三次方程中的做法一,可以用一平移消去四次方程

一般形式中的三次。所以只要考下面形式的一元四次方程:

x4=px2+qx+r

关键在于要利用参数把等式的两边配成完全平方形式。考个参数

a,我

(x2+a)2 = (p+2a)x2+qx+r+a2

等式右是完全平方式仅当它的判0,即

q2 = 4(p+2a)(r+a2)

是一个关a的三次方程,利用上面一元三次方程的解法,我可以

解出参数a这样原方程两边都是完全平方式,方后就是一个关x

的一元二次方程,于是就可以解出原方程的根x



最后,5次及以上的一元高次方程有通用的代解法(即通数经过有限次四则运算和乘方和)这称为耳定

一元三次方程形式化为x^3+px+q=0的特殊型

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