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数学

カルダノの方法で次の3次方程式をとけ。 x^3+6x^2+21x-18=0 やり方が今一なので詳しくお願いします!

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回答No.2

x^3+6x^2+21x-18=0 (1) 式(1)より2次の項を除去する。 y=x+a とおき、 式(1)に代入する。 y^3+(3a+6)y^2+(3a^2+12a+21)y+(a^3+6a^2+21a-18)=0 (2) ここで3a+6=0(即ちa=-2)とおくと 式(2)は y^3+9y-44=0 (3) となる。 y=p+qとおく。これを(3)に代入する p^3+q^3ー44 +(3pq+9)*(p+q)=0 p^3+q^3ー44 =0 3pq+9=0 (4) なら、y=p+qは解である。 p^3+q^3=44  pq=-3 p^3+q^3 =-27 p^3、q^3は Z^2-(p^3+q^3)Z+(p^3+q^3 )=0 (5) 即ち Z^2-44Z-27=0 の解である。 p^3={44+√(44^2+4*27)}/2 = (44+√2044)/2 ≒ 44.605 q^3={44-√(44^2+4*27)}/2 = (44-√2044)/2 ≒ -0.605 ωを1+ω+ω^2=0の根とし、 rをp^3の実3乗根とする sをq^3の実3乗根とする p=r、rω、rω^2 q=s、sω、sω^2 となる。 ここで(4)を満たす組が(3)の根である。 (p、q)=(r、s)、(rω、sω^2)、(rω^2、sω) 式(3)の根は r+s、rω+sω^2、rω^2+sω である。 よって、x=y-2であるので r+s-2、rω+sω^2-2、rω^2+sω-2 が式(1)の根である。 計算違いがあったらお許しを。

  • Ae610
  • ベストアンサー率25% (385/1500)
回答No.1

計算が面倒なので方針のみ・・! 三次方程式 ax^3+bx^2+cx+d=0・・・(1)において y=x+(b/3a)により (1)を y^3+3py+q=0・・・(2)の形にする。 ここで p=(3ac-b^2)/9a^2 q=(2b^3-9abc+27a^2・d)/27a^3 である。 そうすると y1=α^(1/3)+β^(1/3) y2=ω・α^(1/3)+ω^2・β^(1/3) y3=ω^2・α^(1/3)+ω・β^(1/3) α&β=(-q±√(q^2+4p^3))/2 ω=(-1+i√3)/2 が根になる。これよりxが求まる。 与式は x^3+6x^2+21x-18=0 y=x+(6/3)=x+2 とおく (y-2)^3+6(y-2)^2+21(y-2)-18=0 y^3+9y-44=0と変形出来る。 よってp=3,q=-44 故に xi=yi-2 (i=1,2,3)より x1=(-3+√(1936+108))/2=((-3+√2044)/2)^(1/3)+((-3-√2044)/2)^(1/3)-2 x2=(-1+i√3)/2・((-3+√2044)/2)^(1/3)+((-1+i√3)/2)^2・((-3-√2044)/2)^(1/3)-2 x3=((-1+i√3)/2)^2・((-3+√2044)/2)^(1/3)+(-1+i√3)/2・((-3-√2044)/2)^(1/3)-2

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