一元三次方程的解法
一元三次方程:只含有一个未知数,且未知数的最高次数为3的整式方程叫做一元三次方程,一元三次方程的一般形式是ax3+bx2+cx+d=0(a,b,c,d∈R且a≠0),下面来讨论一下一元三次方程求解的问题。
已知一元三次方程ax3+bx2+cx+d=0,求方程的根。
解:令word/media/image1.gif,得word/media/image2.gif①
令word/media/image3.gif,得word/media/image4.gif②
经过换元,将原方程化为一元三次方程的特殊形式(word/media/image5.gif),现在求方程②的根,
令y=u+v,两边立方得word/media/image6.gif
word/media/image7.gif
由②③式可得,word/media/image8.gif
由④⑤式可知u3和v3为方程word/media/image9.gif的两根,
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令word/media/image12.gif,则word/media/image13.gif,word/media/image14.gif为1的立方根,word/media/image15.gif,word/media/image16.gif
则word/media/image2.gif的根表示为
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由⑥可知,
1 当word/media/image18.gif时,方程有1个实根和2个共轭复根;
2 当word/media/image19.gif时,a,b是相等的两个实数,方程有3个实根,其中有1个二重实根;
3 当word/media/image20.gif时,方程有3个不相等实根。
以上解法为在卡尔丹公式基础上进一步研究得出,常用的一元三次方程解法除卡尔丹公式法外,还有盛金公式法。
下面通过几个例题具体的使用卡尔丹公式进行解题。
例题1:解方程x3-6x2+10x-8=0
解:令word/media/image1.gif=y+2,得y3-2y-4=0
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word/media/image24.gif原方程的解为word/media/image25.gif
例题2:解方程x3-12x+16=0
解:word/media/image26.gif
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word/media/image24.gif原方程的解为word/media/image29.gif
例题3:解方程x3-6x-4=0
解:word/media/image30.gif
word/media/image24.gif方程有3个不相等实根
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令word/media/image32.gif
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word/media/image24.gif原方程的解为word/media/image38.gif
以上三个例题分别为方程根的三种情况,解一元三次方程的通法即先将方程化为特殊形式,再判断word/media/image39.gif的值属于哪一种情况,根据公式求解即可。
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