Qual è il metodo più semplice e veloce per risolvere equazioni cubiche e quartiche (senza un calcolatore polinomiale)?

Qual è il metodo più semplice e veloce per risolvere equazioni cubiche e quartiche (senza un calcolatore polinomiale)?
Anonim

Risposta:

Dipendeā€¦

Spiegazione:

Se il cubo o il quartico (o qualsiasi altro grado polinomiale) ha radici razionali, allora il teorema delle radici razionali potrebbe essere il modo più rapido per trovarli.

La Regola dei segni di Descartes può anche aiutare a identificare se un'equazione polinomiale ha radici positive o negative, quindi aiuta a restringere la ricerca.

Per un'equazione cubica, può essere utile valutare la discriminante:

#Delta = b ^ 2c ^ 2-4ac ^ 3-4b ^ 3d-27a ^ 2d ^ 2 + 18abcd #

  • Se #Delta = 0 # allora il cubico ha una radice ripetuta.

  • Se #Delta <0 # allora il cubico ha una radice reale e due radici complesse non reali.

  • Se #Delta> 0 # allora il cubo ha tre radici reali.

Se #Delta = 0 # quindi il cubo condivide un fattore con la sua derivata, quindi dovresti essere in grado di trovare il loro fattore comune calcolando il polinomio GCF.

Altrimenti, è probabilmente utile usare una trasformazione di Tschirnhaus per derivare a depresso cubico senza termine quadrato prima di procedere ulteriormente.

Se un cubo ha una radice reale e due non reali, allora consiglierei il metodo di Cardano.

Se ha tre radici reali, raccomanderei invece di usare una sostituzione trigonometrica.

Per i quartici, puoi ottenere un quartetto depresso senza termini cubici con una sostituzione del tipo #t = x + b / (4a) #.

Se anche il quartic risultante non ha un termine lineare, allora è un quadratico in # X ^ 2 #. Puoi risolverlo come quadratico e prendere radici quadrate o usare una fattorizzazione della forma:

# (x ^ 2-ax + b) (x ^ 2 + ax + b) = x ^ 4 + (2b-a ^ 2) x ^ 2 + b ^ 2 #

Da questo puoi trovare i fattori quadratici da risolvere.

Se il quartic risultante ha un termine lineare, può essere fattorizzato nella forma:

# (x ^ 2-ax + b) (x ^ 2 + ax + c) = x ^ 4 + (b + c-a ^ 2) x ^ 2 + a (b-c) x + bc #

Coefficienti di equazione e utilizzo # (b + c) ^ 2 = (b-c) ^ 2 + 4bc #, puoi ricavarne un cubo # A ^ 2 #. Quindi puoi trovare i possibili valori per #un#, # B # e # C #. Quindi trova gli zeri dei fattori quadratici.

Ci sono altri casi speciali, ma questo lo copre grosso modo.