Los `n derdegraadvergelyking op

Die eerste keer dat jy `n derdegraadse vergelyking teëkom (van die vorm ax

3 + bx2 + cx + d = 0) wat byna onoplosbaar lyk. Hierdie metode vir die oplos van derdegraadse vergelykings bestaan ​​egter eeue lank! In die 16de eeu is sy ontdek deur die Italiaanse wiskundiges Niccolò Tartaglia en Gerolamo Cardano. Dit was een van die eerste formules wat nie aan die antieke Grieke en Romeine bekend was nie. Die oplos van derdegraadse vergelykings kan baie moeilik wees, maar met die regte benadering (en voldoende basiese kennis) kan selfs die moeilikste derdegraadse vergelykings getem word.

stappe

Metode 1
Oplossing met die ABC formule

Prent getiteld Los `n Kubiese vergelyking Stap 1 op
1
Kyk of die derdegraadse vergelyking `n konstante bevat. Soos hierbo aangedui, het die derdegraadvergelykings die vorm ax3 + bx2 + cx + d = 0. b, c, en d kan 0 wees sonder om enigiets te verander oor of `n derdegraadse vergelyking betrokke is, of dit beteken basies dat `n vergelyking nie uit alle terme moet bestaan ​​nie bx2, cx of d om `n derdegraadse vergelyking te wees. U begin met die toepassing van hierdie relatief eenvoudige metode om derdegraadse vergelykings op te los deur eers na te gaan of u vergelyking konstant (a d-waarde). Is dit nie die geval nie, dan kan jy die abc formule Om die antwoorde van die vergelyking met `n bietjie van berekeninge te vind.
  • As die vergelyking nie `n konstante bevat nie, moet u `n ander metode gebruik. Sien hieronder vir alternatiewe benaderings.
  • Prent getiteld Los `n Kubiese vergelyking Stap 2 op
    2
    Los een op x uit die vergelyking. Omdat jou vergelyking nie `n konstante bevat nie, het elke term in die vergelyking een x-veranderlike. Dit beteken dat een x kan uit die vergelyking ontbind word om dit te vereenvoudig. Doen dit en herskryf jou vergelyking in die vorm x(ax2 + bx + c).
  • Gestel jy het byvoorbeeld die vergelyking 3x3 + -2x2 + 14x= 0. Deur een x Om buite hakies te plaas, kry ons x(3x2 + -2x + 14) = 0.
  • Prent getiteld Los `n Kubiese vergelyking Stap 3
    3
    Gebruik die ABC formule om die terme tussen hakies op te los. U het dalk opgemerk dat die terme van u nuwe vergelyking tussen hakies in die vorm van `n tweedegraadse vergelyking is (ax2 + bx + c). Dit beteken dat ons die waardes kan vind waarvoor die tweedegraadse vergelyking nul is a, b en c in die abc formule ({-b +/ -√ (b2- 4ac)} / 2a). Hiermee sal jy twee van die antwoorde van jou derdegraadse vergelyking vind.
  • In ons voorbeeldopdrag, vul ons ons waardes aan a, b en c (onderskeidelik 3, -2 en 14) soos volg in die tweedegraadse vergelyking in:
    {-b +/ -√ (b2- 4ac)} / 2a
    {- (- 2) + / - √ ((-2)2- 4 (3) (14))) / 2 (3)
    (2 + / - √ (4 - (12) (14))} / 6
    (2 + / - √ (4 - (168)} / 6
    (2 + / - √ (-164)} / 6
  • Antwoord 1:
    {2 + √ (-164)} / 6
    (2 + 12.8i} / 6
  • Antwoord 2:
    (2 - 12.8i} / 6
  • Prent getiteld Los `n Kubiese vergelyking Stap 4 op
    4
    Gebruik nul en die kwadratiese antwoorde as antwoorde op jou derdegraadse vergelyking. Tweedegraadvergelykings het twee oplossings, maar daar is drie derdegraadse vergelykings. Jy het reeds twee - dit is die antwoorde wat jy gevind het deur die `kwadratiese vergelyking` tussen hakies uit te werk. In die gevalle waar `n vergelyking geskik is vir hierdie `off-hooking`, sal die derde antwoord altyd wees 0 wees. Veels geluk - jy het pas `n derdegraadse vergelyking opgelos.
  • Die rede hiervoor het te doen met die fundamentele feit dat elke getal vermenigvuldig met nul is gelyk aan nul. Wanneer u die vergelyking na die vorm omskakel x(ax2 + bx + c) = 0, jy verdeel die twee in wese hoofsaaklik: een deel is die x-veranderlike buite hakies en die ander is die vierkant tussen hakies. As een van hierdie dele gelyk is aan nul, geld dit vir die hele vergelyking. Dus as die twee antwoorde op die vierkant binne die hakies die deel nul maak, sal die antwoorde vir die derde graadvergelyking ook die deel uit hakies gelyk wees aan nul.
  • Metode 2
    Los dit op deur lyste van faktore te gebruik

    Prent getiteld Los `n Kubiese vergelyking Stap 5
    1
    Maak seker dat jou derdegraadvergelyking konstant is. Alhoewel bogenoemde metode bruikbaar is omdat jy nie nuwe wiskundige vaardighede hoef te leer nie, sal dit nie altyd derdegraadvergelykings oplos nie. As u vergelyking in die vorm is ax3 + bx2 + cx + d = 0, en d is ongelyk aan nul, dan sal die afkap nie werk nie, en benodig jy hierdie metode, of dit in die volgende gedeelte.
    • Stel byvoorbeeld dat jy die vergelyking gegee het. 2x3 + 9x2 + 13x= -6. In hierdie geval sal `n 0 aan die regterkant van die gelyke teken vereis dat 6 aan beide kante bygevoeg word. Ons nuwe vergelyking is 2x3 + 9x2 + 13x + 6 = 0, d= 6, sodat ons nie die hakies van die vorige gedeelte kan gebruik nie.
  • Prent getiteld Los `n Kubiese vergelyking Stap 6
    2
    Bepaal die faktore van a en d. Om die derdegraadvergelyking op te los, begin jy deur die faktore van a (die koëffisiënt van die x3 termyn) en d (die konstante aan die einde van die vergelyking). As `n herinnering, is faktore die getalle wat vermenigvuldig, vorm `n ander getal. Byvoorbeeld, omdat jy 6 uit die vermenigvuldiging kom 6 &tyd-1 en 2 × 3, is 1, 2, 3 en 6 faktore van 6.
  • Ons voorbeeldopdrag is van toepassing a= 2 en d =6. Die faktore van 2 is 1 en 2. Die faktore van 6 is 1, 2, 3 en 6.
  • Prent getiteld Los `n Kubiese vergelyking Stap 7 op
    3


    Deel die faktore van a deur die faktore van d. Nou maak jy `n lys met al die waardes wat jy kry deur elke faktor te deel a deur elke faktor d. Dit lei gewoonlik tot baie breuke en `n paar heelgetalle. Die oplossings in heelgetalle van jou derdegraadse vergelyking sal een van die heelgetalle uit die lys wees, of die negatiewe getal van een van hierdie getalle.
  • In ons vergelyking bereken u die faktore van a (1, 2) oor die faktore van d (1, 2, 3, 6) en jy kry die volgende lys: 1, 1/2, 1/3, 1/6, 2 en 2/3. Nou voeg ons die negatiewe nommers by die lys om dit te voltooi: 1, -1, 1/2, -1 / 2, 1/3, -1 / 3, 1/6, -1 / 6, 2, -2, 2/3 en -2/3. Die hele getal van die oplossing van ons derdegraadse vergelyking kan êrens in hierdie lys gevind word.
  • Prent getiteld Los `n Kubiese vergelyking Stap 8 op
    4
    Gebruik sintetiese deel om jou antwoorde handmatig na te gaan. Sodra jy die lys met waardes het saamgestel kan jy die oplossings van jou derdegraadsvergelijking wat bestaan ​​uit heelgetalle vind, deur vinnig handmatig elke hele getal in te voer in en na te gaan watter gelyk wees aan nul. As jy nie tyd hieraan wil spandeer nie, dan is daar `n effens vinniger metode `n tegniek genaamd sintetiese deel. Die kern is dat u die hele getalle deur die oorspronklike verdeel a, b, c en d koëffisiënte van jou derdegraadvergelyking. As u `n oorblywende 0 verlaat, is u waarde een van die oplossings van die derde graadvergelyking.
  • Sintetiese deel is `n komplekse onderwerp - volg die bogenoemde skakel vir meer inligting. Hier is `n voorbeeld van hoe jy een van die oplossings van ons derdegraadse vergelyking kan vind met behulp van sintetiese dele:
    -1 | 2 9 13 6
    __ | -2-7-6
    __ | 2 7 6 0
    Omdat ons uiteindelik `n 0 as die res het, weet ons dat een van die oplossings van ons derdegraadse vergelyking die hele getal is -1 is.
  • Metode 3
    Gebruik die `diskriminant`

    Prent getiteld Los `n Kubiese vergelyking Stap 9 op
    1
    Skryf die waardes van a, b, c en d. In hierdie metode om die oplossings van `n derdegraadse vergelyking te vind, sal ons baie afhang van die koëffisiënte van die terme in ons vergelyking. Om hierdie rede is dit raadsaam om die terme te gebruik a, b, c en d om af te skryf voordat jy begin sodat jy nie vergeet wat elkeen is nie.
    • Byvoorbeeld, vir die vergelyking x3 - 3x2 + 3x - 1, skryf ons a= 1, b= -3, c= 3 en d= -1. Moet dit nie vergeet nie x-veranderlik sonder koëffisiënt word aanvaar dat die koëffisiënt gelyk is aan 1.
  • Prent getiteld Los `n Kubiese vergelyking Stap 10 op
    2
    Bereken Δ0 =b2 - 3ac. Wanneer jy die diskriminant gebruik vir die oplos van `n derdegraadsvergelijking, dan het jy wat meer gevorderde wiskunde nodig, maar as jy die prosedure noukeurig volg, sal jy agterkom dat dit `n waardevolle instrument is vir die oplos van die tog al lastige derdegraadsvergelijkingen. Begin deur Δ0 te bepaal, die eerste van verskeie belangrike waardes wat ons benodig, deur die regte waardes in die formule te vervang b2 - 3ac.
  • In ons voorbeeldopdrag los ons dit soos volg op:
    b2 - 3ac
    (-3)2 - 3 (1) (3)
    9 - 3 (1) (3)
    9 - 9 =0= Δ0
  • Prent getiteld Los `n Kubiese vergelyking Stap 11 op
    3
    Bereken Δ1 = 2b3 - 9abc + 27a2d. Die volgende belangrike hoeveelheid wat ons benodig, Δ1, verg `n bietjie meer werk, maar kan op ongeveer dieselfde manier as Δ0 gevind word. Ondertitel die korrekte waardes in formule 2b3 - 9abc + 27a2d vir die waarde van Δ1.
  • In ons voorbeeldopdrag los ons dit soos volg op:
    2 (-3)3 - 9 (1) (- 3) (3) + 27 (1)2(-1)
    2 (-27) - 9 (-9) + 27 (-1)
    -54 +81 - 27
    81 - 81 =0= Δ1
  • Prent getiteld Los `n Kubiese vergelyking Stap 12 op
    4
    Bereken Δ = Δ12 - 4Δ03) ÷ -27a2. Dan bereken ons die diskriminant van die derdegraadse vergelyking uit die waardes vir Δ0 en Δ1. `N Diskriminant is bloot `n nommer wat ons iets vertel van die antwoorde van `n polinoom (jy ken die kwadratiese diskriminator onbewustelik alreeds: b2 - 4ac). In die geval van die derdegraadse vergelyking, as die diskriminant positief is, dan het die vergelyking drie regte oplossings. As die diskriminant nul is, het die vergelyking een of twee regte oplossings, en sommige van die oplossings word gedeel. As dit negatief is, dan is die vergelyking slegs een oplossing. (`N Derdegraadvergelyking het altyd een werklike oplossing, want die grafiek toon altyd ten minste een keer met die x-snyasse.)
  • In ons voorbeeldopdrag is die bepaling van Δ baie eenvoudig omdat beide Δ0 en Δ1 = 0. Ons los dit soos volg op:
    Δ12 - 4Δ03) ÷ -27a2
    (0)2 - 4 (0)3) ÷ -27 (1)2
    0 - 0 ÷ 27
    0= Δ, dus ons vergelyking het 1 of 2 antwoorde.
  • Prent getiteld Los `n Kubiese vergelyking op Stap 13
    5
    Bereken C=3√ (√ ((Δ12 - 4Δ03) + Δ1) / 2). Die laaste belangrike waarde wat ons moet bereken, is C. Met hierdie belangrike hoeveelheid kan ons uiteindelik die drie oplossings vind. Los dit soos gewoonlik op, vervang Δ1 en Δ0 waar nodig.
  • In ons voorbeeldopdrag vind ons C soos volg:
    3√ (√ ((Δ12 - 4Δ03) + Δ1) / 2)
    3√ (√ ((02 - 4 (0)3) + (0)) / 2)
    3√ (√ ((0 - 0) + (0)) / 2)
    0=C
  • Prent getiteld Los `n Kubiese vergelyking Stap 14 op
    6
    Bereken die drie antwoorde met jou veranderlikes. Die antwoorde vir jou derdegraadse vergelyking word deur die formule gegee (b + unC + (Δ0 /unC)) / 3a, waarby u= (- 1 + √ (-3)) / 2 en n is 1, 2 of 3. Vul jou waardes in waar nodig om dit op te los - dit verg baie berekening, maar as alles goed gaan, kry jy drie moontlike antwoorde!
  • In ons voorbeeldopgave kan ons hierdie probleem oplos deur die antwoord te kontroleer wanneer n gelyk is aan 1, 2, of 3. Die antwoorde wat ons uit hierdie toetse haal, is die moontlike antwoorde op ons derdegraadsvergelijking - elke oplossing waarin daar 0 as antwoord verkry word na vervanging in die vergelyking is korrek. Stel byvoorbeeld dat ons 1 kry in reaksie op een van die toetse omdat u 1 inskryf x3 - 3x2 + 3x - 1 resultate in 0 as `n antwoord dan 1 een van die antwoorde op ons derdegraadse vergelyking.
  • Deel op sosiale netwerke:

    Verwante