① 如何解一元三次方程 解一元三次方程的方法
1、一元三次方程的求根公式称为“卡尔丹诺公式”。一元三次方程的一般形式是x3+sx2+tx+u=0。
2、如作一个横坐标平移y=x+s/3,那么就可以把方程的二次项消去。所以只要考虑形如x3=px+q的三次方程。
3、例子:假设方程的解x可以写成x=a-b的形式,这里a和b是待定的参数。
代入方程:a3-3a2b+3ab2-b3=p(a-b)+q
整理得到:a3-b3=(a-b)(p+3ab)+q;由二次方程理论可知,一定可以适当选取a和b,使得在x=a-b的同时,3ab+p=0。这样上式就成为a3-b3=q两边各乘以27a3,就得到27a6-27a3b3=27qa3。由p=-3ab可知,27a6+p=27qa3这是一个关于a3的二次方程,所以可以解得a。
② 解一元三次方程的其他方法
除了上文中的卡尔丹公式解法,一元三次方程还有其它解法,列举如下: 因式分解法不是对所有的三次方程都适用,只对一些简单的三次方程适用.对于大多数的三次方程,只有先求出它的根,才能作因式分解。当然,对一些简单的三次方程能用因式分解求解的,当然用因式分解法求解很方便,直接把三次方程降次。
例如:解方程x^3-x=0
对左边作因式分解,得x(x+1)(x-1)=0,得方程的三个根:x1=0;x2=1;x3=-1。 对于一般形式的三次方程,先将方程化为x^3+px+q=0的特殊型。
令x=z-p/3z,代入并化简,得:z^3-p/27z+q=0。再令z=w,代入,得:w^2+p/27w+q=0.这实际上是关于w的二次方程。解出w,再顺次解出z,x。 利用导数,求的函数的极大极小值,单调递增及递减区间,画出函数图像,有利于方程的大致解答,并且能快速得到方程解的个数,此法十分适用于高中数学题的解答。
如f(x)=x^3+x+1,移项得x^3+x=-1,设y1=x^3+x,y2=-1,
y1的导数y1'=3x^2+1,得y1'恒大于0,y1在R上单调递增,所以方程仅一个解,且当y1=-1时x在-1与-2之间,可根据f(x1)f(x2)<0的公式,无限逼近,求得较精确的解。 三次方程应用广泛。用根号解一元三次方程,虽然有着名的卡尔丹公式,并有相应的判别法,但使用卡尔丹公式解题比较复杂,缺乏直观性。范盛金推导出一套直接用a、b、c、d表达的较简明形式的一元三次方程的一般式新求根公式——盛金公式,并建立了新判别法——盛金判别法。
当b=0,c=0时,盛金公式1无意义;当A=0时,盛金公式3无意义;当A≤0时,盛金公式4无意义;当T<-1或T>1时,盛金公式4无意义。
当b=0,c=0时,盛金公式1是否成立?盛金公式3与盛金公式4是否存在A≤0的值?盛金公式4是否存在T<-1或T>1的值?盛金定理给出如下回答:
盛金定理1:当A=B=0时,若b=0,则必定有c=d=0(此时,方程有一个三重实根0,盛金公式1仍成立)。
盛金定理2:当A=B=0时,若b≠0,则必定有c≠0(此时,适用盛金公式1解题)。
盛金定理3:当A=B=0时,则必定有C=0(此时,适用盛金公式1解题)。
盛金定理4:当A=0时,若B≠0,则必定有Δ>0(此时,适用盛金公式2解题)。
盛金定理5:当A<0时,则必定有Δ>0(此时,适用盛金公式2解题)。
盛金定理6:当Δ=0时,若A=0,则必定有B=0(此时,适用盛金公式1解题)。
盛金定理7:当Δ=0时,若B≠0,盛金公式3一定不存在A≤0的值(此时,适用盛金公式3解题)。
盛金定理8:当Δ<0时,盛金公式4一定不存在A≤0的值。(此时,适用盛金公式4解题)。
盛金定理9:当Δ<0时,盛金公式4一定不存在T≤-1或T≥1的值,即T出现的值必定是-1<T<1。
显然,当A≤0时,都有相应的盛金公式解题。
注意:盛金定理逆之不一定成立。如:当Δ>0时,不一定有A<0。
盛金定理表明:盛金公式始终保持有意义。任意实系数的一元三次方程都可以运用盛金公式直观求解。
当Δ=0时,盛金公式3不存在开方;当Δ=0(d≠0)时,卡尔丹公式仍存在开立方。与卡尔丹公式相比较,盛金公式的表达形式较简明,使用盛金公式解题较直观、效率较高;盛金判别法判别方程的解较直观。重根判别式A=b^2-3ac;B=bc-9ad;C=c^2-3bd是最简明的式子,由A、B、C构成的总判别式Δ=B^2-4AC也是最简明的式子(是非常美妙的式子),其形状与一元二次方程的根的判别式相同;盛金公式2中的式子(-B±(B^2-4AC)^(1/2))/2具有一元二次方程求根公式的形式,这些表达形式体现了数学的有序、对称、和谐与简洁美。
以上盛金公式解法的结论,发表在《海南师范学院学报(自然科学版)》(第2卷,第2期;1989年12月,中国海南。国内统一刊号:CN46-1014),第91—98页。范盛金,一元三次方程的新求根公式与新判别法。
③ 一元三次方程的解法是怎么样的
一元三次方程的求根公式称为“卡尔丹诺公式”,一元三次方程的一般形式是 x3+sx2+tx+u=0 ,如作一个横坐标平移y=x+s/3,那么就可以把方程的二次项消去。所以只要考虑形如 x3=px+q的三次方程。
例子:假设方程的解x可以写成x=a-b的形式,这里a和b是待定的参数。
代入方程:
a3-3a2b+3ab2-b3=p(a-b)+q
整理得到:
a3-b3 =(a-b)(p+3ab)+q
由二次方程理论可知,一定可以适当选取a和b,使得在x=a-b的同时, 3ab+p=0。这样上式就成为 a3-b3=q 两边各乘以27a3,就得到 27a6-27a3b3=27qa3。
由p=-3ab可知 ,27a6 + p = 27qa3,这是一个关于a3的二次方程,所以可以解得a。
解方程依据
1、移项变号:把方程中的某些项带着前面的符号从方程的一边移到另一边,并且加变减,减变加,乘变除以,除以变乘。
2、等式的基本性质:
(1)等式两边同时加(或减)同一个数或同一个代数式,所得的结果仍是等式。用字母表示为:若a=b,c为一个数或一个代数式。
(2)等式的两边同时乘或除以同一个不为0的数,所得的结果仍是等式。用字母表示为:若a=b,c为一个数或一个代数式(不为0)。
④ 一元三次方程怎么解决
一元三次方程的标准形式为ax^3+bx^2+cx+d=0,将方程两边同时除以最高项系数a,三次方程变为x^3+bx^2/a+cx/a+d/a=0,所以三次方程又可简写为x^3+bx^2+cx+d=0.
一元三次方程解法思想是:通过配方和换元,使三次方程降次为二次方程求解.
只 含有一个 未知数(即“元”),并且未知数的最高次数为3(即“次”)的整式方程叫做一元三次方程(英文名:one variable cubic equation)。
一元三次方程的标准形式(即所有一元三次方程经整理都能得到的形式)是 ax 3+ bx 2+ cx+ d=0( a, b, c, d为 常数, x为未知数,且 a≠0)。一元三次方程的公式解法有卡尔丹公式法与盛金公式法。两种公式法都可以解标准型的一元三次方程。由于用卡尔丹公式解题存在复杂性,相比之下,盛金公式解题更为直观, 效率更高。
⑤ 一元三次方程配方公式是什么
一元三次方程万能化简公式:ax3+bx2+cx+d=0,而且一元三次方程只含有一个未知数(即“元”),并且未知数的最高次数为3次的整式方程。
一般的三次方程不能用配方法求解,但四次方程可以。四次方程的标准解法就是引入参数后等式两边配平方,然后两边开方求解,参数通过解一个三次方程得到。得到的四次方程的求根公式里面只有平方根和立方根,没有四次方根,所以通过笔算开平方和开立方,也能直接笔算出四次方程的解。
方程解法:
1、意大利学者卡尔丹于1545年发表的卡尔丹公式法。
2、中国学者范盛金于1989年发表的盛金公式法。
两种公式法都可以解标准型的一元三次方程。用卡尔丹公式解题方便,相比之下,盛金公式虽然形式简单,但是整体较为冗长,不方便记忆,但是实际解题更为直观。
⑥ 一元三次方程求解步骤是什么
一元三次方程的求根公式用通常的演绎思维是作不出来的,用类似解一元二次方程的求根公式的配方法只能将型如ax^3+bx^2+cx+d=0的标准型一元三次方程形式化为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思维得到,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.归纳出来的形如 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开立方里面的内容,也就是用p和q表示A和B.方法如下:
(1)将x=A^(1/3)+B^(1/3)两边同时立方可以得到
(2)x^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)可化为
x^3=(A+B)+3(AB)^(1/3)x,移项可得
(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作比较,可知
(5)-3(AB)^(1/3)=p,-(A+B)=q,化简得
(6)A+B=-q,AB=-(p/3)^3
(7)这样其实就将一元三次方程的求根公式化为了一元二次方程的求根公式问题,因为A和B可以看作是一元二次方程的两个根,而(6)则是关于形如ay^2+by+c=0的一元二次方程两个根的韦达定理,即
(8)y1+y2=-(b/a),y1*y2=c/a
(9)对比(6)和(8),可令A=y1,B=y2,q=b/a,-(p/3)^3=c/a
(10)由于型为ay^2+by+c=0的一元二次方程求根公式为
y1=-(b+(b^2-4ac)^(1/2))/(2a)
y2=-(b-(b^2-4ac)^(1/2))/(2a)
可化为
(11)y1=-(b/2a)-((b/2a)^2-(c/a))^(1/2)
y2=-(b/2a)+((b/2a)^2-(c/a))^(1/2)
将(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)将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)只是一元三方程的一个实根解,按韦达定理一元三次方程应该有三个根,不过按韦达定理一元三次方程只要求出了其中一个根,另两个根就容易求出了
ax3+bx2+cx+d=0 记:p=(27a2d+9abc-2b3)/(54a3) q=(3ac-b2)/(9a2) X1=-b/(3a)+(-p+(p2+q3)^(1/2))^(1/3)+ (-p-(p2+q3)^(1/2))^(1/3)
⑦ 一元三次方程怎么解
一元三次方程求根公式的解法 一元三次方程的求根公式用通常的演绎思维是作不出来的,用类似解一元二次方程的求根公式的配方法只能将型如ax^3+bx^2+cx+d+0的标准型一元三次方程形式化为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思维得到,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。归纳出来的形如 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开立方里面的内容,也就是用p和q表示A和B。方法如下: (1)将x=A^(1/3)+B^(1/3)两边同时立方可以得到 (2)x^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)可化为 x^3=(A+B)+3(AB)^(1/3)x,移项可得 (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作比较,可知 (5)-3(AB)^(1/3)=p,-(A+B)=q,化简得 (6)A+B=-q,AB=-(p/3)^3 (7)这样其实就将一元三次方程的求根公式化为了一元二次方程的求根公式问题,因为A和B可以看作是一元二次方程的两个根,而(6)则是关于形如ay^2+by+c=0的一元二次方程两个根的韦达定理,即 (8)y1+y2=-(b/a),y1*y2=c/a (9)对比(6)和(8),可令A=y1,B=y2,q=b/a,-(p/3)^3=c/a (10)由于型为ay^2+by+c=0的一元二次方程求根公式为 y1=-(b+(b^2-4ac)^(1/2))/(2a) y2=-(b-(b^2-4ac)^(1/2))/(2a)可化为(11)y1=-(b/2a)-((b/2a)^2-(c/a))^(1/2) y2=-(b/2a)+((b/2a)^2-(c/a))^(1/2) 将(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)将A,B代入x=A^(1/3)+B^(1/3)得式 (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个根,不过按韦达定理一元三次方程只要求出了其中一个根,另两个根就容易求出了
⑧ 怎么解一元三次方程
一元三次方程的求根公式称为“卡尔丹诺公式”。 一元三次方程的一般形式是 x3+sx2+tx+u=0 。
如作一个横坐标平移y=x+s/3,那么就可以把方程的二次项消去。所以只要考虑形如 x3=px+q
的三次方程。
例子:
假设方程的解x可以写成x=a-b的形式,这里a和b是待定的参数。
代入方程
a3-3a2b+3ab2-b3=p(a-b)+q
整理得到
a3-b3 =(a-b)(p+3ab)+q
由二次方程理论可知,一定可以适当选取a和b,使得在x=a-b的同时, 3ab+p=0。这样上式就成为 a3-b3=q 两边各乘以27a3,就得到 27a6-27a3b3=27qa3 。
由p=-3ab可知 ,27a6 + p = 27qa3 这是一个关于a3的二次方程,所以可以解得a。
(8)一元三次方程公式解决方法扩展阅读
含有二次项但不含有一次项的一元三次方程,经过代换后可以消掉二次项,但是却会冒出一次项出来。
对于三次多项式,配立方,其结果除了完全立方项,后面既可以有常数项,也可以有一次项。一个自然的想法就是如何将一般的三次方程化为不带二次项的三次方程。
⑨ 解一元三次方程的一般步骤是什么
一般的一元三次方程
我们知道,对于任意一个n次多项式,我们总可以只借助最高次项和(n-1)次项,根据二项式定理,凑出完全n次方项,其结果除了完全n次方项,后面既可以有常数项,也可以有一次项、二次项、三次项等,直到(n-2)次项。
由于二次以上的多项式,在配n次方之后,并不能总保证在完全n次方项之后仅有常数项。于是,对于二次以上的多项式方程,我们无法简单地像一元二次方程那样,只需配出关于x的完全平方式,然后将后面仅剩的常数项移到等号另一侧,再开平方,就可以推出通用的求根公式。
特别地,对于三次多项式,配立方,其结果除了完全立方项,后面既可以有常数项,也可以有一次项。一个自然的想法就是如何将一般的三次方程化为不带二次项的三次方程。