一元三次方程的一般解,一元三次方程的一般解法

時間 2022-03-02 19:00:12

1樓:石頭五號

一元三次方程求根公式的解法

-------摘自高中數學**

一元三次方程的求根公式用通常的演繹思維是作不出來的,用類似解一元二次方程的求根公式的配方法只能將型如ax^3+bx^2+cx+d+0的標準型一元三次方程形式化為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歸納思維得到,即根據一元一次方程、一元二次方程及特殊的高次方程的求根公式的形式歸納出一元三次方程的求根公式的形式。歸納出來的形如 x^3+px+q=0的一元三次方程的求根公式的形式應該為x=a^(1/3)+b^(1/3)型,即為兩個開立方之和。歸納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開立方裡面的內容,也就是用p和q表示a和b。

方法如下:

(1)將x=a^(1/3)+b^(1/3)兩邊同時立方可以得到

(2)x^3=(a+b)+3(ab)^(1/3)(a^(1/3)+b^(1/3))

(3)由於x=a^(1/3)+b^(1/3),所以(2)可化為

x^3=(a+b)+3(ab)^(1/3)x,移項可得

(4)x^3-3(ab)^(1/3)x-(a+b)=0,和一元三次方程和特殊型x^3+px+q=0作比較,可知

(5)-3(ab)^(1/3)=p,-(a+b)=q,化簡得

(6)a+b=-q,ab=-(p/3)^3

(7)這樣其實就將一元三次方程的求根公式化為了一元二次方程的求根公式問題,因為a和b可以看作是一元二次方程的兩個根,而(6)則是關於形如ay^2+by+c=0的一元二次方程兩個根的韋達定理,即

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

(9)對比(6)和(8),可令a=y1,b=y2,q=b/a,-(p/3)^3=c/a

(10)由於型為ay^2+by+c=0的一元二次方程求根公式為

y1=-(b+(b^2-4ac)^(1/2))/(2a)

y2=-(b-(b^2-4ac)^(1/2))/(2a)

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

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

將(9)中的a=y1,b=y2,q=b/a,-(p/3)^3=c/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)將a,b代入x=a^(1/3)+b^(1/3)得

(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)

式 (14)只是一元三方程的乙個實根解,按韋達定理一元三次方程應該有三個根,不過按韋達定理一元三次方程只要求出了其中乙個根,另兩個根就容易求出了。

2樓:齋秋珊植彭

一元三次方程是型如ax^3+bx^2+cx+d=0的標準型

其解法如下

將上面的方程化為x^3+bx^2+cx+d=0,

設x=y-b/3,則方程又變為y^3+(c-b^2/3)y+(2b^3/27-bc/3+d)=0

設p=c-b^2/3,q=2b^3/27-bc/3+d,方程為y^3+py+q=0

再設y=u+v

{p=—3uv

則(u^3+v^3)+3uv(u+v)+p(u+v)+q=0

=>u^3+v^3+q=0

所以q+u^3-(p/(3u))^3=0,即(u^3)^2+qu^3-(p/3)^3=0

設u^3=t,則t^2+qt-(p/3)^3=0

解得t=(-q±(q^2+4(p/3)^3)^0.5)/2

所以u=((-q±(q^2+4(p/3)^3)^0.5)/2)^(1/3),

所以v=—p/(3u)=(-p/3)/((-q±(q^2+4(p/3)^3)^0.5)/2)^(1/3)

所以y1=u+v

=((-q±(q^2+4(p/3)^3)^0.5)/2)^(1/3)+(-p/3)/((-q±(q^2+4(p/3)^3)^0.5)/2)^(1/3)

這是乙個根,現求另兩根:

將y1代入方程得

y^3+py+q=(y-y1)*f(x)

f(x)用待定係數法求,即設

y^3+py+q

=(y-y1)(y^2+k1y+k2)

=y^3+(k1-y1)y^2+(k2-k1y1)y-k2y1

所以k1=y1,k2=p+k1^2

f(x)=y^2+y1*y+p+y1^2

然後用求根公式解出另兩根y2,y3.

3樓:匿名使用者

將x=a^(1/3)+b^(1/3)兩邊同時立方可以得到(2)x^3=(a+b)+3(ab)^(1/3)(a^(1/3)+b^(1/3))

(3)由於x=a^(1/3)+b^(1/3),所以(2)可化為x^3=(a+b)+3(ab)^(1/3)x,移項可得(4)x^3-3(ab)^(1/3)x-(a+b)=0,和一元三次方程和特殊型x^3+px+q=0作比較,可知

(5)-3(ab)^(1/3)=p,-(a+b)=q,化簡得

一元三次方程的一般解法

4樓:匿名使用者

一元三次方程的求根公式稱為「卡爾丹諾公式」

x3+sx2+tx+u=0

如果作乙個橫座標平移y=x+s/3,那麼我們就可以把方程的二次項消

去。所以我們只要考慮形如

x3=px+q

的三次方程。

假設方程的解x可以寫成x=a-b的形式,這裡a和b是待定的引數。

代入方程,我們就有

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

整理得到

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

由二次方程理論可知,一定可以適當選取a和b,使得在x=a-b的同時,

3ab+p=0。這樣上式就成為

a3-b3=q

兩邊各乘以27a3,就得到

27a6-27a3b3=27qa3

由p=-3ab可知

27a6 + p = 27qa3

這是乙個關於a3的二次方程,所以可以解得a。進而可解出b和根x.

除了求根公式和因式分解外還可以用圖象法解,中值定理。很多高次方程是無法求得精確解的,對於這類方程,可以使用二分法,切線法,求得任意精度的近似解。參見同濟四版的高等數學。

一元三次方程的求根公式用通常的演繹思維是作不出來的,用類似解一元二次方程的求根公式的配方法只能將型如ax^3+bx^2+cx+d+0的標準型一元三次方程形式化為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歸納思維得到,即根據一元一次方程、一元二次方程及特殊的高次方程的求根公式的形式歸納出一元三次方程的求根公式的形式。我歸納出來的形如 x^3+px+q=0的一元三次方程的求根公式的形式應該為x=a^(1/3)+b^(1/3)型,即為兩個開立方之和。歸納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開立方裡面的內容,也就是用p和q表示a和b。

方法如下:

(1)將x=a^(1/3)+b^(1/3)兩邊同時立方可以得到

(2)x^3=(a+b)+3(ab)^(1/3)(a^(1/3)+b^(1/3))

(3)由於x=a^(1/3)+b^(1/3),所以(2)可化為

x^3=(a+b)+3(ab)^(1/3)x,移項可得

(4)x^3-3(ab)^(1/3)x-(a+b)=0,和一元三次方程和特殊型x^3+px+q=0作比較,可知

(5)-3(ab)^(1/3)=p,-(a+b)=q,化簡得

(6)a+b=-q,ab=-(p/3)^3

(7)這樣其實就將一元三次方程的求根公式化為了一元二次方程的求根公式問題,因為a和b可以看作是一元二次方程的兩個根,而(6)則是關於形如ay^2+by+c=0的一元二次方程兩個根的韋達定理,即

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

(9)對比(6)和(8),可令a=y1,b=y2,q=b/a,-(p/3)^3=c/a

(10)由於型為ay^2+by+c=0的一元二次方程求根公式為

y1=-(b+(b^2-4ac)^(1/2))/(2a)

y2=-(b-(b^2-4ac)^(1/2))/(2a)

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

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

將(9)中的a=y1,b=y2,q=b/a,-(p/3)^3=c/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)將a,b代入x=a^(1/3)+b^(1/3)得

(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)

怎麼因式分解解開一元三次方程

5樓:小小詩不敢給她

答案為x1=-1,x2=x3=2

解題思路:解一元三次方程,首先要得到乙個解,這個解可以憑藉經驗或者湊數得到,然後根據短除法得到剩下的項。

具體過程:我們觀察式子,很容易找到x=-1是方程的乙個解,所以我們就得到乙個項x+1。

剩下的項我們用短除法。也就是用x³-3x²+4除以x+1。(文字說明看不懂可以看我貼圖)

因為被除的式子最高次數是3次,所以一定有x²

現在被除的式子變成了x³-3x²+4-(x+1)*x²=-4x²+4,因為最高次數項是-4x²,所以一定有-4x

現在被除的式子變成了-4x²+4-(-4x²-4x)=4x+4,剩下的一項自然就是4了

所以,原式可以分解成(x+1)*(x²-4x+4),也就是(x+1)*(x-2)²

(x+1)*(x-2)²=0

解得x1=-1,x2=x3=2

把乙個多項式在乙個範圍(如實數範圍內分解,即所有項均為實數)化為幾個整式的積的形式,這種式子變形叫做這個多項式的因式分解,也叫作把這個多項式分解因式。

因式分解是中學數學中最重要的恒等變形之一,它被廣泛地應用於初等數學之中,在數學求根作圖、解一元二次方程方面也有很廣泛的應用。是解決許多數學問題的有力工具。

一元三次方程的解法,一元三次方程的解法,簡單易懂

慕容雲明 一元三次方程的求根公式用通常的演繹思維是作不出來的,用類似解一元二次方程的求根公式的配方法只能將型如ax 3 bx 2 cx d 0的標準型一元三次方程形式化為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歸納思維得到,即根據一元一次方程 一元二次方程及特殊的高次方程的求...

怎樣解一元三次方程還有一元三次的求根公式

董小姐一人一份酸菜魚 卡爾丹公式法 特殊型一元三次方程x 3 px q 0 p q r 判別式 q 2 2 p 3 3。卡爾丹公式 x1 y1 1 3 y2 1 3 x2 y1 1 3 y2 1 3 2 x3 y1 1 3 2 y2 1 3 其中 1 i3 1 2 2 y 1,2 q 2 q 2 2...

一元三次方程的根的公式推導,一元三次方程根的形式是怎麼歸納出來的?

任意實係數三次方程的古典解法 對於ax bx cx d 0 a 0 先做代換 x y b 3a 方程可轉換為 y py q 0 其中p c b 3a q d 2b 9abc 27a 令y m n,且m m n n 代入上述方程得到 m n p m n q 0 m n p 3mn q m n 0 若滿...