一元三次方程的一般求解方法
一元三次方程的一般形式:
a0y?a1y?a2y?a3?0,a0?0将(0)式首一化,得
32?0?
y3?a1y2?a2y?a3?0?1?
用新未知数x?y??替代y,对(1)式进行变换,得
x3??3??a1?x2??3?2?2a1??a2?x???3?a1?2?a2??a3??0
取???a1,可使x2项消失,如此得到 x?px?q?02此处p?a2?a1,q?a3?a1a2?133?2?
23a1 271313令 x?u?v 则得
x3?u3?v3?3uv?u?v??u3?v3?3uvx将(3)式与(2)式比较系数可知 3uv??p,u?v??q3?3?
33?4?
33?p?仔细观察(4)式可以发现,u与v是一元二次方程z2?qz????0的根,
?3?利用一元二次方程的求根公式,有
qq2p3u?????R1
24273qq2p3v?????R2
24273又 x?u?v
所以,可以解得
x?3R1?3R2,
即
2323qqpqqpx?3????3???
24272427这就是求解一元三次方程的求根公式,也叫Cardan公式
q2p3?(但要注意讨论??的取值,当为负值时,给出的则为复数根;具体讨论情况略) 427一元四次方程的一般求解方法
一元四次方程的一般形式:
a0y4?a1y3?a2y2?a3y?a4?0将其首一化,得
a0?0
y4?a1y3?a2y2?a3y?a4?0
以y?x?a1代入,则可化为 4x4?px2?qx?r?0
2此处 p??a1?a2,q?3813a1a2341221a1??a3,r??a1?a1a?a1a3?a4 822561642由于恒等式
p2?2p?42x?px?qx?r??x?????qx?r???2?2?x2?p??0,
24??故原方程转化为
2?2p2???2p??2???0?x??????2?x?qx????p??r?24???????5?
?2p2?取适当的?使关于x的二次方程2?x?qx????p??r???0有重根,亦即
4??2?2p2???q?4?2????p??r???0
4??2?p2?而???8??8p??8???r??q2?0是实系数一元三次方程,解该方程,它有三个
?4?32根,设其任一根为?i?i?1,2,3?
22?q??2p?将?i代入(5)式得 ?x???i??2?i?x???0,将其分解为以下两个方程
24???i????2??x??????x2??????pq????i??2?i?x??24??i???pq????i???2?i?x??24??i??
分别解以上两个一元二次方程,即可得到原一元四次方程的四个实根。
(注:此处也要注意讨论参数的取值范围,详细讨论过程略) 参考《高等数学引论》 华罗庚著