matlab 韦达公式,三次方程的根式求解(通俗版本)

(1) 2024-05-09 21:23

Hi,大家好,我是编程小6,很荣幸遇见你,我把这些年在开发过程中遇到的问题或想法写出来,今天说一说matlab 韦达公式,三次方程的根式求解(通俗版本),希望能够帮助你!!!。

(说明:由于本文章含有较多的根号,推荐使用IE直接阅读,或者使用IE+MathPlayer。火狐浏览器对根号的显示是相当的差。)

大家知道,1到4次的代数方程都有求根公式(尽管未必是最简单的方法),对于1次和2次方程的求根,大家可能滚瓜烂熟了。但是你了解三次方程的解法吗?

$$ax^3+bx^2+cx+d=0\,(a\neq0)$$

网上有不少关于这方面的资料,但是却有着两个缺点:一是缺乏描述专业数学公式的相关程序(很多网站都是这样);二是语言过于专业,不能大众化(如维基百科)。

要了解三次方程的求根公式,首先要知道,一般地,n次代数方程有n个根。而对于最基本的三次方程$x^3+p=0$,我们有:

$$x_1=-\sqrt[3]{p}$$

同时根据韦达定理,我们有$x_1+x_2+x_3=0,x_1\cdot x_2\cdot x_3=-p$,我们已经知道$x_1=-\sqrt[3]{p}$,现在就变成了关于$x_2,x_3$的二次方程组,可以求解($i^2=-1$,虚数单位):

$$x_2=\frac{1}{2}(-1+\sqrt{3}i)\sqrt[3]{p}, \quad x_3=\frac{1}{2}(-1-\sqrt{3}i)\sqrt[3]{p}$$

特别地,一般会将$\frac{1}{2}(-1+\sqrt{3}i)$写成$\omega$,于是

$$x_2=\sqrt[3]{p} \omega,\quad x_3=\sqrt[3]{p}\

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