Si të zgjidhni ekuacionet kubike

Autor: Bobbie Johnson
Data E Krijimit: 9 Prill 2021
Datën E Azhurnimit: 1 Korrik 2024
Anonim
Как работает атомная бомба?
Video: Как работает атомная бомба?

Përmbajtje

Në një ekuacion kub, eksponenti më i lartë është 3, një ekuacion i tillë ka 3 rrënjë (zgjidhje) dhe ka formën ax3+bx2+cx+d=0{ displaystyle ax ^ {3} + bx ^ {2} + cx + d = 0}... Disa ekuacione kubike nuk janë aq të lehta për t'u zgjidhur, por nëse aplikoni metodën e duhur (me një bazë të mirë teorike), mund të gjeni rrënjët edhe të ekuacionit kubik më kompleks - për këtë përdorni formulën për zgjidhjen e ekuacionit kuadratik, gjeni rrënjë të tëra, ose llogarit diskriminuesin.


Hapa

Metoda 1 nga 3: Si të zgjidhni një ekuacion kub pa një term konstant

  1. 1 Zbuloni nëse ka një term të lirë në ekuacionin kub d{ displaystyle d}. Ekuacioni kub ka formën ax3+bx2+cx+d=0{ displaystyle ax ^ {3} + bx ^ {2} + cx + d = 0}... Që një ekuacion të konsiderohet kub, mjafton që vetëm termi x3{ displaystyle x ^ {3}} (domethënë, mund të mos ketë fare anëtarë të tjerë).
    • Nëse ekuacioni ka një term të lirë d{ displaystyle d}, përdorni një metodë tjetër.
    • Nëse në ekuacion a=0{ displaystyle a = 0}, nuk është kub.
  2. 2 Nxjerr nga kllapat x{ displaystyle x}. Meqenëse nuk ka term të lirë në ekuacion, secili term në ekuacion përfshin ndryshoren x{ displaystyle x}... Kjo do të thotë se një x{ displaystyle x} mund të përjashtohen nga kllapat për të thjeshtuar ekuacionin. Kështu, ekuacioni do të shkruhet kështu: x(ax2+bx+c){ displaystyle x (ax ^ {2} + bx + c)}.
    • Për shembull, duke pasur parasysh një ekuacion kub 3x32x2+14x=0{ stili i ekranit 3x ^ {3} -2x ^ {2} + 14x = 0}
    • Nxirre jashtë x{ displaystyle x} kllapa dhe merrni x(3x22x+14)=0{ displaystyle x (3x ^ {2} -2x + 14) = 0}
  3. 3 Faktori (produkti i dy binomave) ekuacioni kuadratik (nëse është e mundur). Shumë ekuacione kuadratike të formës ax2+bx+c=0{ displaystyle ax ^ {2} + bx + c = 0} mund të faktorizohen. Një ekuacion i tillë do të dalë nëse marrim x{ displaystyle x} jashtë kllapave. Në shembullin tonë:
    • Nxjerr nga kllapat x{ displaystyle x}: x(x2+5x14)=0{ displaystyle x (x ^ {2} + 5x-14) = 0}
    • Faktorizoni ekuacionin kuadratik: x(x+7)(x2)=0{ stili i ekranit x (x + 7) (x-2) = 0}
    • Barazoni secilën kosh me 0{ displaystyle 0}... Rrënjët e këtij ekuacioni janë x=0,x=7,x=2{ displaystyle x = 0, x = -7, x = 2}.
  4. 4 Zgjidh një ekuacion kuadratik duke përdorur një formulë të veçantë. Bëni këtë nëse ekuacioni kuadratik nuk mund të faktorizohet. Për të gjetur dy rrënjë të një ekuacioni, vlerat e koeficientëve a{ displaystyle a}, b{ displaystyle b}, c{ displaystyle c} zëvendësues në formulë b±b24ac2a{ displaystyle { frac {-b pm { sqrt {b ^ {2} -4ac}}} {2a}}}.
    • Në shembullin tonë, zëvendësoni vlerat e koeficientëve a{ displaystyle a}, b{ displaystyle b}, c{ displaystyle c} (3{ displaystyle 3}, 2{ displaystyle -2}, 14{ displaystyle 14}) në formulën:
      b±b24ac2a{ 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}}}
    • Rrënja e parë:
      2+1646{ displaystyle { frac {2 + { sqrt {-164}}} {6}}}
      2+12,8une6{ displaystyle { frac {2 + 12,8i} {6}}}
    • Rrënja e dytë:
      212,8une6{ displaystyle { frac {2-12,8i} {6}}}
  5. 5 Përdorni rrënjë zero dhe kuadratike si zgjidhje për ekuacionin kub. Ekuacionet kuadratike kanë dy rrënjë, ndërsa ato kubike kanë tre. Tashmë keni gjetur dy zgjidhje - këto janë rrënjët e ekuacionit kuadratik. Nëse vendosni "x" jashtë kllapave, zgjidhja e tretë do të ishte 0{ displaystyle 0}.
    • Nëse merrni "x" nga kllapat, merrni x(ax2+bx+c)=0{ displaystyle x (ax ^ {2} + bx + c) = 0}, pra dy faktorë: x{ displaystyle x} dhe një ekuacion kuadratik në kllapa. Nëse ndonjë nga këta faktorë është 0{ displaystyle 0}, i gjithë ekuacioni është gjithashtu i barabartë me 0{ displaystyle 0}.
    • Kështu, dy rrënjë të një ekuacioni kuadratik janë zgjidhjet e një ekuacioni kub. Zgjidhja e tretë është x=0{ displaystyle x = 0}.

Metoda 2 nga 3: Si të gjeni rrënjë të tëra duke përdorur shumëzues

  1. 1 Sigurohuni që ka një term të lirë në ekuacionin kub d{ displaystyle d}. Nëse në një ekuacion të formës ax3+bx2+cx+d=0{ displaystyle ax ^ {3} + bx ^ {2} + cx + d = 0} ka një anëtar falas d{ displaystyle d} (e cila nuk është e barabartë me zero), nuk do të funksionojë për të vendosur "x" jashtë kllapave. Në këtë rast, përdorni metodën e përshkruar në këtë seksion.
    • Për shembull, duke pasur parasysh një ekuacion kub 2x3+9x2+13x=6{ displaystyle 2x ^ {3} + 9x ^ {2} + 13x = -6}... Për të marrë zero në anën e djathtë të ekuacionit, shtoni 6{ displaystyle 6} në të dy anët e ekuacionit.
    • Ekuacioni do të dalë 2x3+9x2+13x+6=0{ displaystyle 2x ^ {3} + 9x ^ {2} + 13x + 6 = 0}... Si d=6{ displaystyle d = 6}, metoda e përshkruar në pjesën e parë nuk mund të përdoret.
  2. 2 Shkruani faktorët e koeficientit a{ displaystyle a} dhe një anëtar falas d{ displaystyle d}. Kjo është, gjeni faktorët e numrit në x3{ displaystyle x ^ {3}} dhe numrat para shenjës së barabartë. Kujtojmë që faktorët e një numri janë numrat që, kur shumëzohen, prodhojnë atë numër.
    • Për shembull, për të marrë numrin 6, ju duhet të shumoheni 6×1{ displaystyle 6 herë 1} dhe 2×3{ displaystyle 2 herë 3}... Pra numrat 1, 2, 3, 6 janë faktorë të numrit 6.
    • Në ekuacionin tonë a=2{ displaystyle a = 2} dhe d=6{ displaystyle d = 6}... Shumëzuesit 2 janë 1 dhe 2... Shumëzuesit 6 janë numrat 1, 2, 3 dhe 6.
  3. 3 Ndani secilin faktor a{ displaystyle a} për secilin faktor d{ displaystyle d}. Si rezultat, ju merrni shumë thyesa dhe disa numra të plotë; rrënjët e ekuacionit kub do të jenë një nga numrat e plotë ose vlera negative e njërit prej numrave të plotë.
    • Në shembullin tonë, ndani faktorët a{ displaystyle a} (1 dhe 2) sipas faktorëve d{ displaystyle d} (1, 2, 3 dhe 6) Ju do të merrni: 1{ displaystyle 1}, 12{ displaystyle { frac {1} {2}}}, 13{ displaystyle { frac {1} {3}}}, 16{ displaystyle { frac {1} {6}}}, 2{ displaystyle 2} dhe 23{ displaystyle { frac {2} {3}}}... Tani shtoni vlera negative të thyesave dhe numrave të marrë në këtë listë: 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}}} dhe 23{ displaystyle - { frac {2} {3}}}... Të gjithë rrënjët e ekuacionit kub janë disa numra nga kjo listë.
  4. 4 Futni numra të plotë në ekuacionin kub. Nëse barazia është e vërtetë, numri i zëvendësuar është rrënja e ekuacionit. Për shembull, zëvendësoni në ekuacion 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, domethënë barazia nuk respektohet. Në këtë rast, futni numrin tjetër.
    • Zëvendësues 1{ displaystyle -1}: (2)+9+(13)+6{ displaystyle (-2) +9 +(- 13) +6} = 0. Kështu, 1{ displaystyle -1} është e gjithë rrënja e ekuacionit.
  5. 5 Përdorni metodën e ndarjes së polinomeve me Skema e Hornerpër të gjetur më shpejt rrënjët e ekuacionit. Bëni këtë nëse nuk doni të zëvendësoni me dorë numrat në ekuacion. Në skemën e Horner, numrat e plotë ndahen me vlerat e koeficientëve të ekuacionit a{ displaystyle a}, b{ displaystyle b}, c{ displaystyle c} dhe d{ displaystyle d}... Nëse numrat ndahen në mënyrë të barabartë (domethënë, pjesa e mbetur është 0{ displaystyle 0}), një numër i plotë është rrënja e ekuacionit.
    • Skema e Horner meriton një artikull të veçantë, por më poshtë është një shembull i llogaritjes së një prej rrënjëve të ekuacionit tonë kub duke përdorur këtë skemë:
      -1 | 2 9 13 6
      __| -2-7-6
      __| 2 7 6 0
    • Pra, pjesa tjetër është 0{ displaystyle 0}, por 1{ displaystyle -1} është një nga rrënjët e ekuacionit.

Metoda 3 nga 3: Si të zgjidhni një ekuacion duke përdorur diskriminuesin

  1. 1 Shkruani vlerat e koeficientëve të ekuacionit a{ displaystyle a}, b{ displaystyle b}, c{ displaystyle c} dhe d{ displaystyle d}. Ne ju rekomandojmë që të shkruani vlerat e koeficientëve të treguar paraprakisht në mënyrë që të mos ngatërroheni në të ardhmen.
    • Për shembull, duke pasur parasysh ekuacionin x33x2+3x1{ displaystyle x ^ {3} -3x ^ {2} + 3x -1}... Shkruani a=1{ stili i ekranit a = 1}, b=3{ displaystyle b = -3}, c=3{ stili i ekranit c = 3} dhe d=1{ displaystyle d = -1}... Kujtoni që nëse më parë x{ displaystyle x} nuk ka numër, koeficienti përkatës ende ekziston dhe është i barabartë me 1{ displaystyle 1}.
  2. 2 Llogaritni diskriminuesin zero duke përdorur një formulë të veçantë. Për të zgjidhur një ekuacion kub duke përdorur diskriminuesin, duhet të kryeni një numër llogaritjesh të vështira, por nëse i kryeni të gjitha hapat në mënyrë korrekte, kjo metodë do të bëhet e domosdoshme për zgjidhjen e ekuacioneve më komplekse kubike. Llogaritja e parë Δ0{ displaystyle Delta _ {0}} (zero diskriminuese) është vlera e parë që na nevojitet; për ta bërë këtë, zëvendësoni vlerat përkatëse në formulë Δ0=b23ac{ displaystyle Delta _ {0} = b ^ {2} -3ac}.
    • Diskriminuesi është një numër që karakterizon rrënjët e një polinomi (për shembull, diskriminuesi i një ekuacioni kuadratik llogaritet me formulën b24ac{ displaystyle b ^ {2} -4ac}).
    • Në ekuacionin tonë:
      b23ac{ 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 Llogaritni diskriminuesin e parë duke përdorur formulën Δ1=2b39abc+27a2d{ displaystyle Delta _ {1} = 2b ^ {3} -9abc + 27a ^ {2} d}. I pari diskriminues Δ1{ displaystyle Delta _ {1}} - kjo është vlera e dytë e rëndësishme; për ta llogaritur atë, futni vlerat përkatëse në formulën e specifikuar.
    • Në ekuacionin tonë:
      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 Llogarit:Δ=(Δ124Δ03)÷27a2{ displaystyle Delta = ( Delta _ {1} ^ {2} -4 Delta _ {0} ^ {3}) div -27a ^ {2}}... Kjo do të thotë, gjeni diskriminuesin e ekuacionit kub përmes vlerave të marra Δ0{ displaystyle Delta _ {0}} dhe Δ1{ displaystyle Delta _ {1}}... Nëse diskriminuesi i një ekuacioni kub është pozitiv, ekuacioni ka tre rrënjë; nëse diskriminuesi është zero, ekuacioni ka një ose dy rrënjë; nëse diskriminuesi është negativ, ekuacioni ka një rrënjë.
    • Një ekuacion kub ka gjithmonë të paktën një rrënjë, pasi grafiku i këtij ekuacioni kryqëzon boshtin X të paktën në një pikë.
    • Në ekuacionin tonë Δ0{ displaystyle Delta _ {0}} dhe Δ1{ displaystyle Delta _ {1}} janë të barabarta 0{ displaystyle 0}, kështu që lehtë mund të llogarisni 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}... Kështu, ekuacioni ynë ka një ose dy rrënjë.
  5. 5 Llogarit:C=3(Δ124Δ03+Δ1)÷2{ displaystyle C = ^ {3} { sqrt { majtas ({ sqrt { Delta _ {1} ^ {2} -4 Delta _ {0} ^ {3}}} + Delta _ {1 } djathtas) div 2}}}. C{ displaystyle C} - kjo është sasia e fundit e rëndësishme që gjendet; do t'ju ndihmojë të llogaritni rrënjët e ekuacionit. Zëvendësoni vlerat në formulën e specifikuar Δ1{ displaystyle Delta _ {1}} dhe Δ0{ displaystyle Delta _ {0}}.
    • Në ekuacionin tonë:
      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 Gjeni tre rrënjë të ekuacionit. Bëni atë me formulën (b+unC+Δ0÷(unC))÷3a{ displaystyle - (b + u ^ {n} C + Delta _ {0} div (u ^ {n} C)) div 3a}, ku u=(1+3)÷2{ displaystyle u = (- 1 + { sqrt {-3}}) div 2}, por n është e barabartë me 1, 2 ose 3... Zëvendësoni vlerat e duhura në këtë formulë - si rezultat, do të merrni tre rrënjë të ekuacionit.
    • Llogaritni vlerën duke përdorur formulën në n = 1, 2 ose 3dhe pastaj kontrolloni përgjigjen. Nëse merrni 0 kur kontrolloni përgjigjen tuaj, kjo vlerë është rrënja e ekuacionit.
    • Në shembullin tonë, zëvendësues 1x33x2+3x1{ displaystyle x ^ {3} -3x ^ {2} + 3x -1} dhe merrni 0, dmth 1 është një nga rrënjët e ekuacionit.