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一元三次函数怎么解?
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更新时间:2024-04-19 01:50:44
问题描述:

一元三次函数怎么解?

康庆回答:
  面是一般的一元三次方程解的推导过程:   记号说明(1)i为虚数单位   (2)^表示乘方   (3)sqrt()表示开平方   设方程一般形式为(当然a不等于0):a*x^3+b*x^2+c*x+d=0,(1)   左右都除以a,得:x^3+b*x^2/a+c*x/a+d/a=0   令x=y+k,代入上式整理得:y^3+(3k+b/a)y^2+(……)y+……+d/a=0,(2)   取3k+b/a=0,即k=-b/(3a)   则(2)式化为:y^3+(3a*c-b^2)/(3a^2)y+(2b^3-9a*b*c+27a^2*d)/(27a^3)=0   将其记作:y^3+py+q=0,(3)   若求出(3)式的三个根,再各加上-b/(3a)即得(1)的三个根.   令y=s+t代入(3)   得:(s^3+t^3+q)+(3s*t+p)(s+t)=0   只要s^3+t^3+q=0而且3s*t+p=0则s+t即为(3)的根.   所以有:s^3+t^3=-q及s^3*t^3=-p^3/27   有韦达定理,知s^3和t^3是方程:z^2+qz-p^3/27=0的根,   所以:s^3=-p/2+sqrt(q^2/4+p^3/27),t^3==-p/2-sqrt(q^2/4+p^3/27)   此时,s和t各有三个值,设s的一个值为s1,则s的其余两值为w*s1,w^2*s1,其中w=-1/2+sqrt   (3)i/2,w^2=-1/2-sqrt(3)i/2.t同样有w*t1,w^2*t1   又因为:s^3*t^3=-p^3/27所以s*t=-p/3   从而定出下列三组   (1):s=s1,t=t1   (2):s=w*s1,t=w^2*t1   (3):s=w^2*s1,t=w*t1   所以y1=s1+t1,y2=w*s1+w^2*t1,y3=w^2*s1+w*t1即为(3)的三个根.   至此就可以得(1)的解.   ***注:一般所说三次方程有公式表示是针对如(3)那样的方程来说的.   如果判别式:q^2/4+p^3/27>0则sqrt(q^2/4+p^3/27)在实数范围内有意义,从而在实数范围   内(3)的根可表示为:   y=s+t=(-p/2+sqrt(q^2/4+p^3/27))^(1/3)+(-p/2-sqrt(q^2/4+p^3/27))^(1/3)   这即是一般所说的三次求根的公式.
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