一元一次方程小学生都会解,初中学了一元二次方程,直到大学,我们学了高等数学,也没有学过一元三次方程甚至更高次数的方程(比如一元四次方程、一元五次方程等等)如何求解。那么,就一元三次方程而言,该如何求解呢?

一元三次方程的一般形式为ax³ bx² cx d=0(a≠0),求解步骤如下

一元三次方程配方技巧(一元三次方程的解法)(1)

一元三次方程解法步骤一

一元三次方程配方技巧(一元三次方程的解法)(2)

一的立方根复数求法

这里涉及到了立方根的复数范围内的三个解,先看看1的立方根的复数解,首先1的立方根有一个实数解就是1,如果放眼到复数,就有3个解。那么剩下两个虚数解怎么求呢。我们可以这么解,为什么不直接开立方,而是用因式分解法,是因为直接开立方就求不出立方根复数解了,只能求实数解,一定要用因式分解法才能求出复数解。

一元三次方程配方技巧(一元三次方程的解法)(3)

一元三次方程解法步骤二

一元三次方程配方技巧(一元三次方程的解法)(4)

一元三次方程解法步骤三

这就是著名的卡尔丹公式,是一元三次方程的常用解法。此外,还有盛金公式,也是一元三次方程的解法。盛金公式我就不多说了。查资料即可。但是,卡尔丹公式有个缺点,发现判断根的个数时,当判别式大于或等于0时,或者p=q=0,还比较好理解。但是判别式小于0时就不太好理解了,为什么是三个不同的实根呢。证明也非常复杂,要用到复数的开方法则,和三角变换等非常复杂的东西去证明,不好证明。所以我就不去证明了。

那么,如果不求出一元三次方程的根,只判断一元三次方程有几个实数解,不用上面的判别式,还有没有别的更简便的方法呢,有,那就是导数。但是,前提是只考虑实数解,不考虑虚数解。并且重根算同一个根,而不算两个根。

一元三次方程配方技巧(一元三次方程的解法)(5)

一元三次函数图像

一元三次方程配方技巧(一元三次方程的解法)(6)

导数法判断一元三次方程根的个数

那么一元三次方程有没有和一元二次方程类似的韦达定理呢,有的,但是还是有些不一样的。一元三次方程的韦达定理是这样的,可以自己证明,这里不再赘述了。这里的x1,x2,x3是一元三次的三个根。

一元三次方程配方技巧(一元三次方程的解法)(7)

一元三次方程韦达定理

所以,我们可以用卡尔丹公式去求一元三次方程,当然,也可以用盛金公式。如果判断一元三次方程根的个数,如果是实根个数(重根算一个),可以用导数,也可以用卡尔丹公式的判别式解决。与一元二次方程一样,一元三次方程也有韦达定理,只不过形式上与一元二次方程有所不同罢了。

长知识了吗?

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