一元三次方程及解法简介
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一元三次方程
一元三次方程的标准型为02
3=+++d cx bx ax )0,,,(≠∈a R d c b a 且。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。由于卡尔丹公式解题存在复杂性,对比之下,盛金公式解题更为直观,效率更高。 在一个等式中,只含有一个未知数,且未知数的最高次数是3次的整式方程叫做一元三次方程。
【盛金公式】 一元三次方程02
3=+++d cx bx ax )0,,,(≠∈a R d c b a 且 重根判别式:bd c C ad bc B ac b A 3:9;322-=-=-=,总判别式:Δ=AC B 22
-。 当A=B=0时,盛金公式①: c
d b c a b x x x 33321-=-=-
===,当Δ=AC B 22
->0时,盛金公式②:a y y b x 33
123
111---=
; i a
y y a y y b x 63623
12
3
113
223
1
13,2-±++-=
;其中2
)4(322
,1AC B B a Ab y -±-+
=,12-=i .当Δ=AC B 22
-=0时,盛金公式③:K a b x +-
=1;232K x x -==,其中)0(≠=A A
B
K .当Δ= AC B 22-<0时,盛金公式④:a
Cos
a b x 3321θ
--=
,a
Sin Cos A b x
3)
333(3
,2θ
θ±+-=
; 其中arcCosT =θ,)11,0(),232(
<<->-=T A A
aB Ab T .
【盛金判别法】 ①:当A=B=0时,方程有一个三重实根; ②:当Δ=AC B 22
->0时,方程有一个实根和一对共轭虚根; ③:当Δ=AC B 22
-=0时,方程有三个实根,其中有一个两重根; ④:当Δ=AC B 22
-<0时,方程有三个不相等的实根。
【盛金定理】 当0,0==c b 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0,0==c b 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B=0,则必定有A=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(d ≠0)时,使用卡尔丹公式解题仍存在开立方。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bd c C ad bc B ac b A 3;9;322-=-=-=是最简明的式子,由A 、B 、C 构成的总判别式Δ=AC B 22
-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2
42AC B B -±-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。