UTILS.
۱۰۰٪ در مرورگر

حل‌کننده معادله درجه سوم

ax³+bx²+cx+d=0 را برای هر سه ریشه با روش Cardano و روش مثلثاتی حل کنید، همراه با مبیّن و تعداد ریشه‌های حقیقی.

a، b، c و d را وارد کنید. a نباید 0 باشد.

درباره این ابزار

هر معادله درجه سوم ax³ + bx² + cx + d = 0 (با a ≠ 0) را حل کنید. چهار ضریب را وارد کنید و حل‌کننده هر سه ریشه، حقیقی و مختلط، را همراه با مبیّن و تعداد ریشه‌های حقیقی برمی‌گرداند. کاملاً در مرورگر شما اجرا می‌شود و همزمان با تایپ بازمحاسبه می‌شود.

معادله درجه سوم ابتدا با جایگزینی x = t - b/(3a) به t³ + pt + q = 0 کاسته می‌شود، و مبیّن Δ = (q/2)² + (p/3)³ حالت را تعیین می‌کند. وقتی Δ > 0 یک ریشه حقیقی از فرمول Cardano به‌علاوه یک جفت مزدوج مختلط وجود دارد. وقتی Δ = 0 ریشه‌ها حقیقی با یک مقدار تکراری هستند. وقتی Δ < 0 سه ریشه حقیقی متمایز با روش مثلثاتی پیدا می‌شوند، tₖ = 2√(-p/3)·cos((1/3)·acos((3q/2p)·√(-3/p)) - 2πk/3). هر t با -b/(3a) به عقب منتقل می‌شود تا x به دست آید.

ریشه‌های مختلط به شکل a ± bi نشان داده می‌شوند. برای مثال x³ - 6x² + 11x - 6 = 0 ریشه‌های 1، 2 و 3 را برمی‌گرداند. ضریب a نباید صفر باشد، وگرنه معادله درجه سوم نیست.

پرسش‌های پرتکرار

مبیّن چه چیزی به من می‌گوید؟
علامت آن ریشه‌ها را دسته‌بندی می‌کند: مثبت یعنی یک ریشه حقیقی و دو ریشه مزدوج مختلط، صفر یعنی همه ریشه‌ها حقیقی با یک تکرار، و منفی یعنی سه ریشه حقیقی متمایز.
چرا همیشه سه ریشه برگردانده می‌شود؟
بر اساس قضیه اساسی جبر یک معادله درجه سوم دقیقاً سه ریشه با شمارش تعدد دارد. برخی ممکن است مختلط باشند، و ریشه‌های تکراری بیش از یک بار ظاهر می‌شوند.
آیا ضریب پیشرو a باید ناصفر باشد؟
بله. اگر a صفر باشد معادله حداکثر درجه دوم است، نه درجه سوم، پس حل‌کننده به یک a ناصفر نیاز دارد و در غیر این صورت ورودی نامعتبر گزارش می‌دهد.
وقتی مبیّن منفی است سه ریشه حقیقی چگونه پیدا می‌شوند؟
با روش مثلثاتی که از یک فرمول کسینوسی روی معادله کاسته‌شده استفاده می‌کند تا سه ریشه حقیقی متمایز را بدون محاسبات مختلط تولید کند.

ابزارهای بیشتر