一元三次方程求根公式
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没有二次项的一元三次方程求根公式一元三次方程是指形如ax^3+bx^2+cx+d=0的方程,其中a不等于0。
这种方程的根是非常难以求解的,因为它没有一个通用的公式来求解它的根。
然而,如果这个方程没有二次项,那么我们可以使用一些特殊的技巧来求解它的根。
首先,我们可以将这个方程写成如下形式:x^3+px+q=0其中p和q是常数。
接下来,我们需要找到一个特殊的数r,使得r^3+pr+q=0。
一旦我们找到了这个数,我们就可以将原方程写成如下形式:(x-r)(x^2+rx+(r^2+p))=0现在我们可以使用二次方程的求根公式来求解x^2+rx+(r^2+p)=0的根。
然而,我们还需要求解x-r=0的根,这个根很容易得到,它就是r。
因此,我们可以得到原方程的三个根:x1=rx2=(-r+sqrt(3)r*i)/2x3=(-r-sqrt(3)r*i)/2其中i是虚数单位,即i^2=-1。
这个公式也可以写成如下形式: x1=rx2=-r/2+sqrt(3)(r/2)ix3=-r/2-sqrt(3)(r/2)i现在让我们来看一个具体的例子。
假设我们要求解方程x^3-3x+2=0的根。
首先,我们可以将它写成如下形式:x^3+0x^2-3x+2=0这个方程没有二次项,因此我们可以使用上面的方法来求解它的根。
我们需要找到一个数r,使得r^3-3r+2=0。
这个方程的解是r=1,因为1^3-3(1)+2=0。
现在我们可以将原方程写成如下形式:(x-1)(x^2+x+2)=0我们可以使用二次方程的求根公式来求解x^2+x+2=0的根。
这个方程的判别式是-7,因此它没有实数根。
然而,它有两个共轭复数根: x2=(-1+sqrt(7)i)/2x3=(-1-sqrt(7)i)/2因此,原方程的三个根是:x1=1x2=(-1+sqrt(7)i)/2x3=(-1-sqrt(7)i)/2总之,没有二次项的一元三次方程的根可以使用特殊的技巧来求解。
求实系数一元三次方程根的实用公式在数学书籍或数学手册中,对一元三次方程求根公式的叙述都是沿用“卡丹公式”,即:对于一元三次方程:设,则它的三个根的表达式如下:其中,我们先用该公式解一个一元三次方程:。
解:p= 9,q=6,T= 3,D= 18,原方程的三个根为这样求出的三个根的表达式有两个不妥之处:其一、当时,方程有三个实根(下文给出证明),但这里的、、表达式不明确。
其二、当时,以及(如此例中的)违背了现行中等数学的表示规范,也不能具体地求出其值。
因此,用“卡丹公式”解出的一元三次方程的根,往往是不实用、不直观、不严密的。
下面我们推导一个实用的改进型求根公式。
实系数一元三次方程可写为(1)令,代入(1)得(2)其中,不失一般性,我们只要讨论实系数一元三次方程的求根公式即可。
不妨设p、q均不为零,令y=u+v(3)代入(2)得,(4)选择u、v,使得,即(5)代入(4)得,(6)将(5)式两边立方得,(7)联立(6)、(7)两式,得关于的方程组:,且问题归结于上述方程组的求解。
即求关于t的一元二次方程的两根、,设,,,又记的一个立方根为,则另两个立方根为,,其中,为1的两个立方虚根。
以下分三种情形讨论:1)若,即D>0,则、均为实数,可求得,,取,,在,组成的九个数中,有且只有下面三组满足,即、;、;、,也就是满足,方程(2)的根为,,,这是方程(2)有一个实根,两个共轭虚根,,其表达式就是前面给出的“卡丹公式”的形式,这里的根式及都是在实数意义下的。
2)若,即时,可求得,取同理,可求得方程(2)有三个实根,其中至少有两个相等的实根。
3)若,即D<0时,,p<0,,则、均为虚数,求出、并用三角式表示,就有,,其中T,都是实数,同理,其中,且取,,则显然,当且仅当取,;,;,这三组时才满足,于是方程(2)得三个实根为,,,具体表示出来就为:其中当时,方程(2)有三个实根。
综上所述,实系数一元三次方程的求根公式如下:令,,,,1)当时,方程有一个实根和两个共轭虚根,2)当时,方程有三个实根,其中至少有两个相等的实根,,,3)当时,方程有三个实根,,上面提供的公式,可以求出任意实系数一元三次方程的根的具体值,是实用性的。
一元三次求根公式方法一、一元三次方程概述1.定义及符号表示一元三次方程是指只含有一个未知数、未知数的最高次数为三次的方程。
通常用字母x表示未知数,方程一般形式为:ax+bx+cx+d=0。
2.基本性质一元三次方程有以下几个基本性质:(1)一元三次方程有三个解(实根或复根);(2)一元三次方程的解可能有两个实根,一个虚根;(3)一元三次方程的解可能有一个实根,两个虚根;(4)一元三次方程的解可能三个都是虚根。
二、一元三次求根公式推导1.公式推导过程一元三次方程的求根公式由意大利数学家卡尔丹(Cardano)于16世纪首次推导出来。
求根公式为:x1,2,3 = [-b ± √(b-3ac)] / (3a)2.公式含义及适用范围该公式适用于一元三次方程ax+bx+cx+d=0(a≠0),通过该公式可以求得一元三次方程的三个解。
三、一元三次方程的解法1.直接开平方法直接开平方法适用于一元三次方程ax+bx+cx+d=0(a≠0,且a、b、c、d为实数),通过直接开平可以求得一元三次方程的解。
2.公式法利用一元三次方程的求根公式,可以求得一元三次方程的三个解。
公式法适用于一元三次方程ax+bx+cx+d=0(a≠0)。
3.图像法通过绘制一元三次函数的图像,观察与x轴的交点个数,可以判断一元三次方程的解的个数。
图像法适用于直观地了解一元三次方程的解的情况。
4.数值法利用数值方法(如牛顿法、二分法等)求解一元三次方程,适用于需要求解实数解的情况。
四、一元三次方程实际应用案例1.数学建模中的应用在数学建模中,一元三次方程常用于构建复杂数学模型,如人口增长模型、经济模型等。
2.物理、工程领域的应用一元三次方程在物理、工程领域中有广泛应用,如振动系统的动力方程、电磁场的麦克斯韦方程等。
五、一元三次方程求根公式的优缺点1.优点(1)公式具有普遍性,适用于各种一元三次方程;(2)求解过程较为简便,计算量较小;(3)可以求得实根、复根,以及虚根。
一元三次方程求根公式一元二次ax^2 +bx+c=0可用求根公式x= 求解,它是由方程系数直接把根表示出来的公式。
这个公式早在公元9世纪由中亚细亚的阿尔·花拉子模给出。
南宋数学家秦九韶至晚在1247 年就已经发现一元三次方程的求根公式,欧洲人在400 多年后才发现,但在中国的课本上这个公式仍是以那个欧洲人的名字来命名的。
(《数学九章》等)一元三次方程ax^3 +bx^2 +cx+d=0的求根公式是1545年由意大利的卡当发表在《关于代数的大法》一书中,人们就把它叫做“卡当公式”。
可是事实上,发现公式的人并不是卡当本从,而是塔塔利亚(Tartaglia N.,约1499~1557).发现此公式后,曾据此与许多人进行过解题竞赛,他往往是胜利者,因而他在意大利名声大震。
医生兼数学家卡当得知塔塔利亚总是获胜的消息后,就千方百计地找塔塔利亚探听他的秘密。
当时学者们通常不急于把自己所掌握的秘密向周围的人公开,而是以此为秘密武器向别人挑战比赛,或等待悬赏应解,以获取奖金。
尽管卡当千方百计地想探听塔塔利亚的秘密,但是在很长时间中塔塔利亚都守口如瓶。
可是后来,由于卡当一再恳切要求,而且发誓对此保守秘密,于是塔塔利亚在1539年把他的发现写成了一首语句晦涩的诗告诉了卡当,但是并没有给出详细的证明。
卡当并没有信守自己的誓言,1545年在其所著《重要的艺术》一书中向世人公开了这个解法。
他在此书中写道:"这一解法来自于一位最值得尊敬的朋友--布里西亚的塔塔利亚。
塔塔利亚在我的恳求之下把这一方法告诉了我,但是他没有给出证明。
我找到了几种证法。
证法很难,我把它叙述如下。
"从此,人们就把一元三次方程的求根公式称为卡当公式。
塔塔利亚知道卡当把自己的秘密公之于众后,怒不可遏。
按照当时人们的观念,卡当的做法无异于背叛,而关于发现法则者是谁的附笔只能被认为是一种公开的侮辱。
于是塔塔利亚与卡当在米兰市的教堂进行了一场公开的辩论。
求根公式解一元三次方程一元三次方程,这可是个让不少同学头疼的“小怪兽”。
但别怕,咱们有求根公式这个“秘密武器”,能把它打得落花流水!还记得我上高中那会,数学老师在黑板上写下一个复杂的一元三次方程,然后神秘兮兮地说:“同学们,今天咱们来挑战这个‘大魔王’!”大家都一脸紧张又期待。
求根公式解一元三次方程,听起来就很厉害的样子。
其实它就像一把万能钥匙,能打开一元三次方程这扇神秘的大门。
咱们先来说说一元三次方程一般的形式:ax³ + bx² + cx + d = 0(a ≠ 0)。
那求根公式呢,看起来有点复杂,一堆字母和符号,不过别怕,咱们一步步来拆解。
这求根公式里涉及到不少计算和推导,需要咱们有耐心和细心。
就像做一道美味的菜肴,每一步都要精心准备。
比如说,要先计算出一些中间量,像Δ 等等。
给大家举个例子吧。
假设有个方程 x³ - 6x² + 11x - 6 = 0 。
咱们先用求根公式里的方法,计算出相应的数值。
这过程就像是在搭积木,一块一块,小心翼翼。
在计算的过程中,可不能马虎。
一个小数点,一个正负号,都可能让结果相差千里。
这就好比在走钢丝,得保持平衡,不能有一点偏差。
当咱们终于算出结果,那种成就感,就像在沙漠里走了很久终于找到了绿洲。
不过,掌握求根公式解一元三次方程,不是一蹴而就的。
得不断练习,不断琢磨。
有时候,可能会被难题卡住,感觉就像走进了一个迷宫。
但只要不放弃,坚持探索,总会找到出口。
就像我当初,为了搞懂一道一元三次方程的题目,在自习室里苦思冥想了好几个小时。
草稿纸用了一张又一张,笔都快写没水了。
最后,当我终于算出正确答案的时候,那种喜悦,简直无法形容。
总之,求根公式解一元三次方程虽然有点难,但只要咱们用心去学,多做练习,就一定能攻克这个难关。
相信自己,咱们都是数学小能手!现在,大家是不是对求根公式解一元三次方程没那么害怕啦?那就赶紧拿起笔,去挑战更多的题目吧!。
一元三次方程函数求根公式一元三次方程函数求根公式,这可是数学世界里一个相当有趣的话题。
咱先来说说啥是一元三次方程。
简单来讲,就是形如$ax^3 + bx^2 + cx + d = 0$(其中$a\neq 0$)这样的式子。
那为啥要研究它的求根公式呢?就好比你要打开一个神秘的宝箱,求根公式就是那把关键的钥匙。
话说我之前教过一个学生,叫小李。
这孩子特别聪明,就是遇到一元三次方程的时候有点犯迷糊。
有一次,我在黑板上写了一道一元三次方程的题目,小李看了半天,眉头皱得紧紧的,就像打了个死结。
我跟他说:“别着急,咱们一步步来。
” 我先给他讲了一元二次方程的求根公式,他一听就懂,还挺得意。
可当我说到一元三次方程的时候,他那眼神又迷茫了。
咱们接着说一元三次方程的求根公式。
这公式看起来挺复杂的,叫卡尔丹公式。
它的形式是这样的:假设方程$x^3 + px + q = 0$,令$x = u + v$,代入方程后得到:$(u + v)^3 + p(u + v) + q = 0$展开并整理得到:$u^3 + v^3 + 3uv(u + v) + p(u + v) + q = 0$再令$3uv = -p$,就可以得到一个关于$u^3$和$v^3$的二元方程组。
解这个方程组,就能得到$u^3$和$v^3$的值,进而求出$u$和$v$,最终得到方程的根。
听起来是不是有点晕?其实啊,多做几道题,多琢磨琢磨,也就慢慢明白了。
就像小李,一开始晕头转向的,后来我给他布置了几道练习题,让他自己去琢磨。
他一开始做得磕磕绊绊,还老出错。
但是这孩子有股子不服输的劲儿,错了就改,不会就问。
经过几天的努力,他终于掌握了一元三次方程的求根方法。
有一天,他兴冲冲地跑来找我,说:“老师,我现在不怕一元三次方程啦!” 看着他那开心的样子,我也打心眼里高兴。
总之,一元三次方程的求根公式虽然复杂,但只要咱们有耐心,多练习,就一定能掌握。
别被它一开始的样子吓到,就像小李一样,勇敢地去面对,总会找到解决的办法。
3次方程求解方法3次方程是数学中一类重要的方程,包括一元三次方程和二元三次方程。
一元三次方程的解法有求根公式法、插值法和图像法。
二元三次方程的解法有求根公式法、插值法和图像法。
下面,我们将详细介绍求解三次方程的方法。
一、求根公式法求根公式法是一种有效的求解三次方程的方法。
一元三次方程的求根公式是:ax3+bx2+cx+d=0,那么它的解析式是:x1=-b/3a+[bc/3a-3aab2/2a2]1/2+[2a3d/bc2-9a2d/2b3]1/3,x2=[bc/3a-3aab2/2a2]1/2-b/3a+[2a3d/bc2-9a2d/2b3]1/3,x3=-[bc/3a-3aab2/2a2]1/2-b/3a-[2a3d/bc2-9a2d/2b3]1/3。
二元三次方程的求根公式为:ax3+by3+cz3+dxy+exz+fxyz+g=0,它的解析式为:x=[2ad-bc2/6b2a2]1/3,y=[-ac3+9abc2-27a2d-2b3f/27b3a2]1/3,z=[9ab2c-27a2c-2b3d+bc3/27b3a2]1/3。
二、插值法插值法是一种求解三次方程的直接方法,其原理是在给定三个点P1(x1,y1)、P2(x2,y2)、P3(x3,y3),令 ax3+bx2+cx+d=0,其中 a、b、c、d是待求参数,计算得:a=-[(x2-x1)(x3-x1)(y2-y1)-(x2-x1)(x3-x2)(y3-y2)]/[(x2-x1)^3 (x3-x2)-(x2-x1)^2(x3-x1)],b=[(x3-x1)^2(y2-y1)-(x2-x1)^2(y3-y2)]/[(x2-x1)^3(x3-x2)-(x2-x1)^2(x3-x1)],c=-[(x2-x1)(x3-x2)^2(y2-y1)-(x2-x1)^2(x3-x2)(y3-y2)]/[(x2-x 1)^3(x3-x2)-(x2-x1)^2(x3-x1)],d=(x2-x1)^2(x3-x1)^2(y2-y1)/[(x2-x1)^3(x3-x2)-(x2-x1)^2(x3-x1)]。
一元三次方程求根公式推导推导一元三次方程的求根公式可以基于维尔斯特拉斯方程,该方程是一个带参数的三次方程,具有一根已知解。
我们将在推导的过程中应用维尔斯特拉斯方程。
下面是详细的推导步骤:1.令y=x-α,其中α是一个待定常数。
将y代入原一元三次方程,并进行变形,得到新的方程a(y+α)^3+b(y+α)^2+c(y+α)+d=0。
展开并对y进行整理,得到a(y^3+3αy^2+3α^2y+α^3)+b(y^2+2αy+α^2)+c(y+α)+d=0。
2. 对表达式进行分组,得到 (ay^3 + by^2 + cy + d) + 3α(ay^2 + by + c) + 3α^2(ay + b) + α^3a + α^2b + αc + d = 0。
3. 根据原一元三次方程的定义,ay^3 + by^2 + cy + d = 0,因此第一项为 0,可以消去。
4. 对剩下的表达式控制进行整理,得到3α(ay^2 + by + c) +3α^2(ay + b) + α^3a + α^2b + αc + d = 0。
5. 接下来,我们需要选择α 的值,使得3α(ay^2 + by + c) +3α^2(ay + b) + α^3a + α^2b + αc + d = 0 中的二次项系数为 0。
令3α(ay^2 + by + c) + 3α^2(ay + b) = 0,消去α,并整理表达式,得到ay^2 + (2aα + b)y + α(ay + b) + c = 0。
6.根据二次项系数为0的条件,2aα+b=0,解得α=-b/(2a)。
7. 将α 的值代入到原一元三次方程中,得到a(y+α)^3 +b(y+α)^2 + c(y+α) + d = 0,展开并整理表达式,得到 a y^3 + (3αa + c)y^2 + (3α^2a + 2αc + d)y + (α^3a + α^2c + αd) = 0。
一元三次方程复数根求根公式一元三次方程是数学中的一个重要概念,在许多实际问题的处理中,都需要用到它的求解方法。
在复数域中,一元三次方程有一个特殊的求根公式,它可以在较简单的条件下求出三次方程的全部复数根。
本文主要介绍一元三次方程复数根求根公式的相关内容。
一、什么是一元三次方程?一元三次方程是指一个只有一个未知数的三次方程。
它的一般形式为:ax^3 + bx^2 + cx + d = 0其中,a、b、c、d为已知常数,x为未知数。
二、一元三次方程的基本求解方法对于一般的一元三次方程,我们可以采用如下方法进行求解:步骤一:将一元三次方程化为标准形式。
如果a≠0,可将方程两边同时除以a;如果a=0,将方程变形,使其不含二次项。
步骤二:变形,将三次方程化为二次方程。
通过变量代换或公式变形,将三次方程转化为二次方程。
步骤三:求出二次方程的解。
采用求根公式或配方法等方法,求解二次方程。
步骤四:得到三次方程的解。
通过步骤二和步骤三的结果,求得三次方程的解。
但是,在某些情况下,采用上述方法难以求出一元三次方程的解。
此时,我们需要用到一元三次方程复数根求根公式。
三、一元三次方程复数根求根公式一元三次方程复数根求根公式可以用来求解一元三次方程在复数域中的全部解。
它的表达式如下:x1=(m + √n + √p + i(√n - √p))/3x2=(m - (√n + √p)/2 - i(√n - √p)√3/2)/3x3=(m - (√n + √p)/2 + i(√n - √p)√3/2)/3其中,i为虚数单位,m、n、p均为已知常数。
若x1、x2、x3的实部和虚部均为实数,则方程在实数域中有三个实根。
四、举例说明例如,求解一元三次方程x^3 - 4x^2 + 5x - 2 = 0在复数域中的全部解。
根据一元三次方程复数根求根公式,我们可以得到:m=4/3,n=139/9,p=35/9于是,我们可以得到方程在复数域中的三个根:x1=(4/3 + √(139/9) + √(35/9) + i(√(139/9) - √(35/9)))/3≈1.6214+0.1784ix2=(4/3 - (√(139/9) + √(35/9))/2 -i(√(139/9) - √(35/9))√3/2)/3≈0.7827-1.0834i x3=(4/3 - (√(139/9) + √(35/9))/2 +i(√(139/9) - √(35/9))√3/2)/3≈0.5958+0.9049i 因此,一元三次方程x^3 - 4x^2 + 5x - 2 = 0在复数域中的全部解为:x≈1.6214+0.1784i,x≈0.7827-1.0834i,x≈0.5958+0.9049i五、总结一元三次方程是数学中的一个基础概念,对于某些实际问题的处理十分重要。
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一元三次方程求根公式
解法
卡丹公式法的特殊情况
一元三次方程都可化为x³ px q=0。
它的解是:
其中。
根与系数的关系为。
判别式为。
当时,有一个实根和两个复根;时,有三个实根,当时,有一个三重零根,时,三个实根中有两个相等;时,有三个不等实根。
三个根的三角函数表达式(仅当时)为
其中。
卡丹公式法的一般情况
一般的一元三次方程可写成的形式。
上式除以,并设,则可化为如下形式:
,其中,。
可用特殊情况的公式解出,则原方程的三个根为。
三个根与系数的关系为。
盛金公式法
三次方程应用广泛。
用根号解一元三次方程,虽然有著名的卡尔丹公式,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。
1.盛金公式
一元三次方程aX bX cX d=0,(a,b,c,d∈R,且a≠0)
重根判别式
总判别式Δ=B-4AC。
当A=B=0时,
盛金公式1:
当Δ=B-4AC>0时,
盛金公式2:
盛金公式2的三角式:
其中,。
当Δ=B-4AC=0时,
盛金公式3:
其中。
当Δ=B-4AC<0时,
盛金公式4:
其中,(A>0,-1<T<1)。
2.盛金判别法
当A=B=0时,方程有一个三重实根。
当Δ=B-4AC>0时,方程有一个实根和一对共轭虚根。
当Δ=B-4AC=0时,方程有三个实根,其中有一个二重根。
当Δ=B-4AC<0时,方程有三个不相等的实根。
3.盛金定理
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。
通用求根公式
当一元三次方程的系数是复数时,直接使用卡丹公式求解,有时会出现问题。
此时,可使用下面的公式:
当时
当时
当时
当时
函数历史
一元三次方程 x px q=0,(p,q∈R) 的求根公式是1545年由意大利学者卡尔丹发表在《关于代数的大法》一书中,人们就把它叫做卡尔丹公式(有的数学资料叫“卡丹公式”)。
可是事实上,发现公式的人并不是卡尔丹(卡丹)本人,而是塔塔利亚(Tartaglia N.,约1499~1557)。
发现此公式后,曾据此与许多人进行过解题竞赛,他往往是胜利
者,因而他在意大利名声大震。
医生兼数学家卡丹得知塔塔利亚总是获胜的消息后,就千方百计地找塔塔利亚探听他的秘密。
当时学者们通常不急于把自己所掌握的秘密向周围的人公开,而是以此为秘密武器向别人挑战比赛,或等待悬赏应解,以获取奖金。
尽管卡尔丹千方百计地想探听塔塔利亚的秘密,但是在很长时间中塔塔利亚都守口如瓶。
可是后来,由于卡丹一再恳切要求,而且发誓对此保守秘密,于是塔塔利亚在1539年把他的发现写成了一首语句晦涩的诗告诉了卡丹,但是并没有给出详细的证明。
卡丹并没有信守自己的誓言,1545年在其所著《重要的艺术》一书中向世人公开了这个解法。
他在此书中写道:“这一解法来自于一位最值得尊敬的朋友--布里西亚的塔塔利亚。
塔塔利亚在我的恳求之下把这一方法告诉了我,但是他没有给出证明。
我找到了几种证法。
证法很难,我把它叙述如下。
”从此,人们就把一元三次方程的求根公式称为卡丹公式。
塔塔利亚知道卡丹把自己的秘密公之于众后,怒不可遏。
按照当时人们的观念,卡丹的做法无异于背叛,而关于发现法则者是谁的附笔只能被认为是一种公开的侮辱。
于是塔塔利亚与卡丹在米兰市的教堂进行了一场公开的辩论。
许多资料都记述过塔塔利亚与卡丹在一元三次方程求根公式问题上的争论,可是,名为卡丹公式的一元三次方程的求解方法,确实是塔塔利亚发现的;卡丹没有遵守誓言,因而受到塔塔利亚及许多文献资料的指责,卡丹错有应得,但是卡丹在公布这一解法时并没有把发现这一方法的功劳归于自己,而是如实地说明了这是塔塔利亚的发现,所以算不上剽窃;而且证明过程是卡丹自己给出的,说明卡丹也做了工作。
卡丹用自己的工作对塔塔利亚泄露给他的秘密加以补充,违背誓言,把秘密公之于世,加速了一元三次方程求根公式的普及和人类探索一元n次方程根式解法的进程。
不过,公式的名称,还是应该称为方塔纳公式或塔塔利亚公式;称为卡丹公式是历史的误会。
一元三次方程应有三个根。
塔塔利亚公式给出的只是一个实根。
又过了大约200年后,随着人们对虚数认识的加深,到了1732年,才由瑞士数学家欧拉找到了一元三次方程三个根的完整的表达式。
塔尔塔利亚是意大利人,出生于1500年。
他12岁那年,被入侵的法国兵砍伤了头部和舌头,从此说话结结巴巴,人们就给他一个绰号“塔尔塔利亚”(在意大利语中,这是口吃的意思),真名反倒少有人叫了,他自学成才,成了数学家,宣布自己找到了三次方程的的解法。
有人听了不服气,来找他较量,每人各出30道题,由对方去解。
结果,塔尔塔利亚30道三次方程的解全做了出来,对方却一道题也没做出来。
塔尔塔利亚大获全胜。
这时,意大利数学家卡丹出场,请求塔尔塔利把解方程的方法告诉他,可是遭到了拒绝。
后来卡丹对塔尔塔利假装说要推荐他去当西班牙炮兵顾问,并称自己有许多发明,唯独无法解三次方程而内心痛苦。
还发誓,永远不泄漏塔尔塔利亚解一元三次方程式的秘密。
塔尔塔利亚这才把解一元三次方程的秘密告诉了卡丹。
六年以后,卡丹不顾原来的信约,在他的著作《关于代数的大法》中,将经过改进的三次方程的解法公开发表。
后人就把这个方法叫作卡丹公式,塔尔塔利亚的名字反而被湮没了,正如他的真名在口吃以后被埋没了一样。
塔尔塔利亚对卡丹的背信行为非常恼怒,互相写信指骂对方。
最终在一个不明的夜晚,卡丹派人秘密刺杀了塔尔塔利亚。
至于一元四次方程ax bx cx dx e=0 求根公式由卡丹的学生费拉里找到了。
关于三次、四次方程的求根公式,因为要涉及复数概念,复数是指能写成如下形式的数 a bi ,这里 a 和 b 是实数, i 是虚数单位(即-1 开根)。
由意大利米兰学者卡当在十六世纪首次引入,经过达朗贝尔、棣莫弗、欧拉、高斯等人的工作,此概念逐渐为数学家所接受。
复数有多种表示法,诸如向量表示、三角表示,指数表示等。
它满足四则运算等性质。
它是复变函数论、解析数论、傅里叶分析、分形、流体力学、相对论、量子力学等学科中最基础的对象和工具。
一元三次、四次方程求根公式找到后,人们在努力寻找一元五次方程求根公式,三百年过去了,但没有人成功,这些经过尝试而没有得到结果的人当中,不乏有大数学家。
后来年轻的挪威数学家阿贝尔于 1824 年所证实,n(n≥5)次方程
没有公式解。
不过,对这个问题的研究,其实并没结束,因为人们发现有些n(n≥5)次方程可有求根公式。
那么又是什么样的一元n次方程才没有求根公式呢?不久,这一问题在19世纪上半期,被法国天才数学家伽罗华利用他创造的全新的数学方法所证明,由此一门新的数学分支“群论”诞生了。
置换群解法
一元三次方程系数和根的关系如下:
求出 X,Y ,后有
这是个线性方程,其中为原方程的三个根。
本词条内容贡献者为:孙和军 - 副教授 - 南京理工大学。