Kubik tenglamalarni qanday yechish mumkin

Muallif: Bobbie Johnson
Yaratilish Sanasi: 9 Aprel 2021
Yangilanish Sanasi: 1 Iyul 2024
Anonim
KUBIK RUBIK YEG’ISHNING ENG OSON YO’LI
Video: KUBIK RUBIK YEG’ISHNING ENG OSON YO’LI

Tarkib

Kubik tenglamada eng yuqori ko'rsatkich 3 ga teng, bunday tenglamaning 3 ta ildizi (echimi) bor va u shaklga ega ax3+bx2+vx+d=0{ displaystyle ax ^ {3} + bx ^ {2} + cx + d = 0}... Ba'zi kubik tenglamalarni yechish unchalik oson emas, lekin agar siz to'g'ri metodni qo'llasangiz (yaxshi nazariy ma'lumotga ega bo'lsangiz), siz hatto eng murakkab kubik tenglamaning ildizlarini ham topishingiz mumkin - buning uchun kvadrat tenglamani echish formulasidan foydalaning. butun ildizlar yoki diskriminantni hisoblang.


Qadamlar

3 -usul 1: doimiy tenglamasiz kubik tenglamani qanday yechish mumkin

  1. 1 Kubik tenglamada bo'sh atama mavjudligini aniqlang d{ Displaystyle d}. Kubik tenglama shaklga ega ax3+bx2+vx+d=0{ displaystyle ax ^ {3} + bx ^ {2} + cx + d = 0}... Tenglamani kub deb hisoblash uchun faqat atamani qo'yish kifoya x3{ Displaystyle x ^ {3}} (ya'ni boshqa a'zolar umuman bo'lmasligi mumkin).
    • Agar tenglamada bo'sh muddat bo'lsa d{ Displaystyle d}, boshqa usuldan foydalaning.
    • Agar tenglamada bo'lsa a=0{ Displaystyle a = 0}, bu kubik emas.
  2. 2 Qavslardan chiqarib oling x{ Displaystyle x}. Tenglamada bo'sh muddat yo'qligi sababli, tenglamadagi har bir atama o'zgaruvchini o'z ichiga oladi x{ Displaystyle x}... Bu shuni anglatadiki, bitta x{ Displaystyle x} tenglamani soddalashtirish uchun qavs ichidan chiqarilishi mumkin. Shunday qilib, tenglama quyidagicha yoziladi: x(ax2+bx+v){ Displaystyle x (ax ^ {2} + bx + c)}.
    • Masalan, kubik tenglama berilgan 3x32x2+14x=0{ Displaystyle 3x ^ {3} -2x ^ {2} + 14x = 0}
    • Olib ketish x{ Displaystyle x} qavs va oling x(3x22x+14)=0{ Displaystyle x (3x ^ {2} -2x + 14) = 0}
  3. 3 Faktor (ikkita binomning hosilasi) kvadrat tenglama (iloji bo'lsa). Shaklning ko'plab kvadrat tenglamalari ax2+bx+v=0{ Displaystyle ax ^ {2} + bx + c = 0} faktorizatsiya qilish mumkin. Agar biz chiqaradigan bo'lsak, bunday tenglama chiqadi x{ Displaystyle x} qavs tashqarisida. Bizning misolimizda:
    • Qavslardan chiqarib oling x{ Displaystyle x}: x(x2+5x14)=0{ Displaystyle x (x ^ {2} + 5x-14) = 0}
    • Kvadrat tenglamaning omili: x(x+7)(x2)=0{ Displaystyle x (x + 7) (x-2) = 0}
    • Har bir qutini tenglashtiring 0{ Displaystyle 0}... Bu tenglamaning ildizlari x=0,x=7,x=2{ Displaystyle x = 0, x = -7, x = 2}.
  4. 4 Maxsus formuladan foydalanib kvadrat tenglamani yeching. Agar kvadrat tenglamani faktorizatsiya qilib bo'lmaydigan bo'lsa, buni bajaring. Tenglamaning ikkita ildizini, koeffitsientlar qiymatlarini topish uchun a{ Displaystyle a}, b{ Displaystyle b}, v{ Displaystyle c} formulada almashtiring b±b24av2a{ displaystyle { frac {-b pm { sqrt {b ^ {2} -4ac}}} {2a}}}.
    • Bizning misolimizda koeffitsientlar qiymatlarini almashtiring a{ Displaystyle a}, b{ Displaystyle b}, v{ Displaystyle c} (3{ Displaystyle 3}, 2{ Displaystyle -2}, 14{ Displaystyle 14}) formulada:
      b±b24av2a{ displaystyle { frac {-b pm { sqrt {b ^ {2} -4ac}}} {2a}}}
      (2)±((2)24(3)(14)2(3){ displaystyle { frac {- (- 2) pm { sqrt {((-2) ^ {2} -4 (3) (14)}}} {2 (3)}}}
      2±4(12)(14)6{ displaystyle { frac {2 pm { sqrt {4- (12) (14)}}} {6}}}
      2±(41686{ displaystyle { frac {2 pm { sqrt {(4-168}}} {6}}}
      2±1646{ displaystyle { frac {2 pm { sqrt {-164}}} {6}}}
    • Birinchi ildiz:
      2+1646{ displaystyle { frac {2 + { sqrt {-164}}} {6}}}
      2+12,8men6{ displaystyle { frac {2 + 12,8i} {6}}}
    • Ikkinchi ildiz:
      212,8men6{ displaystyle { frac {2-12,8i} {6}}}
  5. 5 Kubik tenglamaga yechim sifatida nol va kvadrat ildizlardan foydalaning. Kvadrat tenglamalarning ikkita ildizi bor, kubiklari esa uchta. Siz allaqachon ikkita echimni topdingiz - bu kvadrat tenglamaning ildizlari. Agar siz "x" ni qavs tashqarisiga qo'ysangiz, uchinchi yechim bo'ladi 0{ Displaystyle 0}.
    • Qavslar ichidan "x" belgisini olsangiz, olasiz x(ax2+bx+v)=0{ Displaystyle x (ax ^ {2} + bx + c) = 0}, ya'ni ikkita omil: x{ Displaystyle x} va qavs ichida kvadrat tenglama. Agar bu omillardan biri bo'lsa 0{ Displaystyle 0}, butun tenglama ham tengdir 0{ Displaystyle 0}.
    • Shunday qilib, kvadrat tenglamaning ikkita ildizi kubik tenglamaning echimlari hisoblanadi. Uchinchi yechim x=0{ Displaystyle x = 0}.

3 -usul 2: Ko'paytirgichlar yordamida butun ildizlarni qanday topish mumkin

  1. 1 Kubik tenglamada bo'sh atama borligiga ishonch hosil qiling d{ Displaystyle d}. Agar shakl tenglamasida bo'lsa ax3+bx2+vx+d=0{ displaystyle ax ^ {3} + bx ^ {2} + cx + d = 0} bepul a'zo bor d{ Displaystyle d} (nolga teng emas), qavs tashqarisida "x" qo'yish ishlamaydi. Bunday holda, ushbu bo'limda ko'rsatilgan usuldan foydalaning.
    • Masalan, kubik tenglama berilgan 2x3+9x2+13x=6{ Displaystyle 2x ^ {3} + 9x ^ {2} + 13x = -6}... Tenglamaning o'ng tomonida nolni olish uchun qo'shing 6{ Displaystyle 6} tenglamaning har ikki tomoniga.
    • Tenglama chiqadi 2x3+9x2+13x+6=0{ displaystyle 2x ^ {3} + 9x ^ {2} + 13x + 6 = 0}... Kabi d=6{ Displaystyle d = 6}, birinchi bo'limda tasvirlangan usuldan foydalanish mumkin emas.
  2. 2 Koeffitsient omillarini yozing a{ Displaystyle a} va erkin a'zo d{ Displaystyle d}. Ya'ni, sonning omillarini toping x3{ Displaystyle x ^ {3}} va tenglik belgisidan oldingi raqamlar. Shuni esda tutingki, sonning omillari bu sonni ko'paytirganda hosil qiladi.
    • Masalan, raqamni olish uchun 6, ko'paytirish kerak 6×1{ Displaystyle 6 marta 1} va 2×3{ Displaystyle 2 marta 3}... Shunday qilib, raqamlar 1, 2, 3, 6 sonining omillari hisoblanadi 6.
    • Bizning tenglamamizda a=2{ Displaystyle a = 2} va d=6{ Displaystyle d = 6}... Ko'paytirgichlar 2 bor 1 va 2... Ko'paytirgichlar 6 raqamlardir 1, 2, 3 va 6.
  3. 3 Har bir omilni ajrating a{ Displaystyle a} har bir omil uchun d{ Displaystyle d}. Natijada siz juda ko'p kasr va bir nechta butun sonlarni olasiz; kub tenglamaning ildizlari butun sonlardan biri yoki butun sonlardan birining salbiy qiymati bo'ladi.
    • Bizning misolimizda omillarni ajrating a{ Displaystyle a} (1 va 2) omillar bo'yicha d{ Displaystyle d} (1, 2, 3 va 6). Siz olasiz: 1{ Displaystyle 1}, 12{ displaystyle { frac {1} {2}}}, 13{ displaystyle { frac {1} {3}}}, 16{ displaystyle { frac {1} {6}}}, 2{ Displaystyle 2} va 23{ displaystyle { frac {2} {3}}}... Endi olingan kasrlar va sonlarning manfiy qiymatlarini ushbu ro'yxatga qo'shing: 1{ Displaystyle 1}, 1{ Displaystyle -1}, 12{ displaystyle { frac {1} {2}}}, 12{ Displaystyle - { frac {1} {2}}}, 13{ displaystyle { frac {1} {3}}}, 13{ displaystyle - { frac {1} {3}}}, 16{ displaystyle { frac {1} {6}}}, 16{ Displaystyle - { frac {1} {6}}}, 2{ Displaystyle 2}, 2{ Displaystyle -2}, 23{ displaystyle { frac {2} {3}}} va 23{ displaystyle - { frac {2} {3}}}... Kubik tenglamaning butun ildizlari bu ro'yxatdagi ba'zi raqamlardir.
  4. 4 Butun sonlarni kubik tenglamaga ulang. Agar tenglik rost bo'lsa, almashtirilgan raqam tenglamaning ildizi hisoblanadi. Masalan, tenglamadagi o'rnini bosish 1{ Displaystyle 1}:
    • 2(1)3+9(1)2+13(1)+6{ displaystyle 2 (1) ^ {3} +9 (1) ^ {2} +13 (1) +6} = 2+9+13+6{ Displaystyle 2 + 9 + 13 + 6} ≠ 0, ya'ni tenglik kuzatilmaydi. Bunday holda, keyingi raqamni ulang.
    • O'zgartirish 1{ Displaystyle -1}: (2)+9+(13)+6{ Displaystyle (-2) +9 +(- 13) +6} = 0. Shunday qilib, 1{ Displaystyle -1} tenglamaning butun ildizi.
  5. 5 Polinomlarni bo'linish usulidan foydalaning Horner sxemasitenglamaning ildizlarini tezroq topish. Agar siz raqamlarni qo'lda almashtirishni xohlamasangiz, buni qiling. Horner sxemasida butun sonlar tenglama koeffitsientlarining qiymatlariga bo'linadi a{ Displaystyle a}, b{ Displaystyle b}, v{ Displaystyle c} va d{ Displaystyle d}... Agar raqamlar teng bo'linadigan bo'lsa (ya'ni qolganlari 0{ Displaystyle 0}), butun son tenglamaning ildizi hisoblanadi.
    • Hornerning sxemasi alohida maqolaga loyiq, lekin quyida bu sxema yordamida kubik tenglamamizning ildizlaridan birini hisoblash misoli keltirilgan:
      -1 | 2 9 13 6
      __| -2-7-6
      __| 2 7 6 0
    • Qolganlari shunday 0{ Displaystyle 0}, lekin 1{ Displaystyle -1} tenglamaning ildizlaridan biridir.

3 -usul 3: Diskriminant yordamida tenglamani qanday yechish mumkin

  1. 1 Tenglama koeffitsientlarining qiymatlarini yozing a{ Displaystyle a}, b{ Displaystyle b}, v{ Displaystyle c} va d{ Displaystyle d}. Kelajakda adashib qolmaslik uchun ko'rsatilgan koeffitsientlarning qiymatlarini oldindan yozib qo'yishingizni tavsiya qilamiz.
    • Masalan, tenglama berilgan x33x2+3x1{ displaystyle x ^ {3} -3x ^ {2} + 3x -1}... Yozib oling a=1{ Displaystyle a = 1}, b=3{ Displaystyle b = -3}, v=3{ Displaystyle c = 3} va d=1{ Displaystyle d = -1}... Eslatib o'tamiz, agar bundan oldin x{ Displaystyle x} raqam yo'q, tegishli koeffitsient hali ham mavjud va tengdir 1{ Displaystyle 1}.
  2. 2 Maxsus formuladan foydalanib, nol diskriminantni hisoblang. Diskriminant yordamida kubik tenglamani yechish uchun siz bir qancha murakkab hisob -kitoblarni bajarishingiz kerak bo'ladi, lekin agar siz barcha amallarni to'g'ri bajargan bo'lsangiz, bu usul eng murakkab kubik tenglamalarni yechishda ajralmas bo'ladi. Birinchi hisoblash Δ0{ displaystyle Delta _ {0}} (nol diskriminant) - bu bizga kerak bo'lgan birinchi qiymat; Buning uchun formuladagi mos qiymatlarni almashtiring Δ0=b23av{ displaystyle Delta _ {0} = b ^ {2} -3ac}.
    • Diskriminant - bu polinomning ildizlarini tavsiflovchi raqam (masalan, kvadrat tenglamaning diskriminanti formula bo'yicha hisoblanadi) b24av{ Displaystyle b ^ {2} -4ac}).
    • Bizning tenglamamizda:
      b23av{ Displaystyle b ^ {2} -3ac}
      (3)23(1)(3){ Displaystyle (-3) ^ {2} -3 (1) (3)}
      93(1)(3){ Displaystyle 9-3 (1) (3)}
      99=0=Δ0{ displaystyle 9-9 = 0 = Delta _ {0}}
  3. 3 Formuladan foydalanib birinchi diskriminantni hisoblang Δ1=2b39abv+27a2d{ displaystyle Delta _ {1} = 2b ^ {3} -9abc + 27a ^ {2} d}. Birinchi diskriminant Δ1{ displaystyle Delta _ {1}} - bu ikkinchi muhim qiymat; uni hisoblash uchun tegishli qiymatlarni belgilangan formulaga ulang.
    • Bizning tenglamamizda:
      2(3)39(1)(3)(3)+27(1)2(1){ displaystyle 2 (-3) ^ {3} -9 (1) (- 3) (3) +27 (1) ^ {2} (- 1)}
      2(27)9(9)+27(1){ Displaystyle 2 (-27) -9 (-9) +27 (-1)}
      54+8127{ Displaystyle -54 + 81-27}
      8181=0=Δ1{ displaystyle 81-81 = 0 = Delta _ {1}}
  4. 4 Hisoblash:Δ=(Δ124Δ03)÷27a2{ displaystyle Delta = ( Delta _ {1} ^ {2} -4 Delta _ {0} ^ {3}) div -27a ^ {2}}... Ya'ni olingan qiymatlar orqali kubik tenglamaning diskriminantini toping Δ0{ displaystyle Delta _ {0}} va Δ1{ displaystyle Delta _ {1}}... Agar kubik tenglamaning diskriminanti musbat bo'lsa, tenglamaning uchta ildizi bor; agar diskriminant nol bo'lsa, tenglamaning bir yoki ikkita ildizi bor; agar diskriminant manfiy bo'lsa, tenglamaning bitta ildizi bor.
    • Kubik tenglama har doim kamida bitta ildizga ega, chunki bu tenglama grafigi X o'qi bilan kamida bir nuqtada kesishadi.
    • Bizning tenglamamizda Δ0{ displaystyle Delta _ {0}} va Δ1{ displaystyle Delta _ {1}} tengdirlar 0{ Displaystyle 0}, shuning uchun siz osongina hisoblashingiz mumkin Δ{ Displaystyle Delta}:
      (Δ124Δ03)÷(27a2){ displaystyle ( Delta _ {1} ^ {2} -4 Delta _ {0} ^ {3}) div (-27a ^ {2})}
      ((0)24(0)3)÷(27(1)2){ Displaystyle ((0) ^ {2} -4 (0) ^ {3}) div (-27 (1) ^ {2})}
      00÷27{ Displaystyle 0-0 div 27}
      0=Δ{ displaystyle 0 = Delta}... Shunday qilib, bizning tenglamamiz bir yoki ikkita ildizga ega.
  5. 5 Hisoblash:C=3(Δ124Δ03+Δ1)÷2{ displaystyle C = ^ {3} { sqrt { chap ({ sqrt { Delta _ {1} ^ {2} -4 Delta _ {0} ^ {3}}} + Delta _ {1 } o'ng) div 2}}}. C{ Displaystyle C} - bu topiladigan oxirgi muhim miqdor; bu tenglamaning ildizlarini hisoblashda yordam beradi. Belgilangan formulaga qiymatlarni almashtiring Δ1{ displaystyle Delta _ {1}} va Δ0{ displaystyle Delta _ {0}}.
    • Bizning tenglamamizda:
      3(Δ124Δ03)+Δ1÷2{ displaystyle ^ {3} { sqrt {{ sqrt {( Delta _ {1} ^ {2} -4 Delta _ {0} ^ {3}) + Delta _ {1}}} div 2}}}
      3(024(0)3)+(0)÷2{ displaystyle ^ {3} { sqrt {{ sqrt {(0 ^ {2} -4 (0) ^ {3}) + (0)}} div 2}}}
      3(00)+0÷2{ displaystyle ^ {3} { sqrt {{ sqrt {(0-0) +0}} div 2}}}
      0=C{ Displaystyle 0 = C}
  6. 6 Tenglamaning uchta ildizini toping. Buni formula bilan bajaring (b+unC+Δ0÷(unC))÷3a{ Displaystyle - (b + u ^ {n} C + Delta _ {0} div (u ^ {n} C)) div 3a}, qaerda u=(1+3)÷2{ displaystyle u = (- 1 + { sqrt {-3}}) div 2}, lekin n ga teng 1, 2 yoki 3... Tegishli qiymatlarni ushbu formulaga almashtiring - natijada siz tenglamaning uchta ildizini olasiz.
    • Quyidagi formuladan foydalanib qiymatni hisoblang n = 1, 2 yoki 3va keyin javobni tekshiring. Agar javobingizni tekshirganda 0 bo'lsa, bu qiymat tenglamaning ildizi hisoblanadi.
    • Bizning misolimizda, o'rnini bosing 1 ichida x33x2+3x1{ displaystyle x ^ {3} -3x ^ {2} + 3x -1} va oling 0, ya'ni 1 tenglamaning ildizlaridan biridir.