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Löser für kubische Gleichungen

Löse ax³+bx²+cx+d=0 nach allen drei Wurzeln mit Cardano und der trigonometrischen Methode, mit der Diskriminante und der Anzahl reeller Wurzeln.

Gib a, b, c und d ein. a darf nicht 0 sein.

Über dieses Tool

Löse jede kubische Gleichung ax³ + bx² + cx + d = 0 (mit a ≠ 0). Gib die vier Koeffizienten ein, und der Löser liefert alle drei Wurzeln, reell und komplex, zusammen mit der Diskriminante und der Anzahl reeller Wurzeln. Er läuft vollständig in deinem Browser und rechnet während der Eingabe neu.

Die kubische Gleichung wird zunächst mit der Substitution x = t - b/(3a) zu t³ + pt + q = 0 reduziert, und die Diskriminante Δ = (q/2)² + (p/3)³ entscheidet den Fall. Ist Δ > 0, gibt es nach Cardanos Formel eine reelle Wurzel plus ein komplex-konjugiertes Paar. Ist Δ = 0, sind die Wurzeln reell mit einem wiederholten Wert. Ist Δ < 0, gibt es drei verschiedene reelle Wurzeln, die mit der trigonometrischen Methode gefunden werden, tₖ = 2√(-p/3)·cos((1/3)·acos((3q/2p)·√(-3/p)) - 2πk/3). Jedes t wird um -b/(3a) zurückverschoben, um x zu erhalten.

Komplexe Wurzeln werden in der Form a ± bi angezeigt. Zum Beispiel liefert x³ - 6x² + 11x - 6 = 0 die Wurzeln 1, 2 und 3. Der Koeffizient a darf nicht null sein, sonst ist die Gleichung nicht kubisch.

Häufig gestellte Fragen

Was sagt mir die Diskriminante?
Ihr Vorzeichen klassifiziert die Wurzeln: positiv bedeutet eine reelle und zwei komplex-konjugierte Wurzeln, null bedeutet alle Wurzeln reell mit einer Wiederholung, und negativ bedeutet drei verschiedene reelle Wurzeln.
Warum werden immer drei Wurzeln zurückgegeben?
Nach dem Fundamentalsatz der Algebra hat eine kubische Gleichung genau drei Wurzeln mit Vielfachheit gezählt. Manche können komplex sein, und wiederholte Wurzeln erscheinen mehr als einmal.
Muss der Leitkoeffizient a ungleich null sein?
Ja. Ist a null, ist die Gleichung höchstens quadratisch, nicht kubisch, daher verlangt der Löser ein a ungleich null und meldet andernfalls eine ungültige Eingabe.
Wie werden die drei reellen Wurzeln gefunden, wenn die Diskriminante negativ ist?
Mit der trigonometrischen Methode, die eine Kosinusformel auf die reduzierte kubische Gleichung anwendet, um drei verschiedene reelle Wurzeln ohne komplexe Arithmetik zu erzeugen.

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