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卡丹方程

卡丹方程,也稱為卡爾達諾公式,是一種用於解決一元三次方程的數學公式。這個公式能夠解出任意類型的一元三次方程,是此類方程的通用解法。使用卡丹方程的基本步驟包括:

將一元三次方程轉換為標準形式 `ax^3 + bx^2 + cx + d = 0`。

套用變數代換 `x = y - b/3a`,將三次方程轉換為 `y^3 + py + q = 0` 的形式。

根據判別式的值,判斷方程的根的類型,並求解。

判別式的使用:

如果 `q = 0`,方程可以進一步簡化為 `y(y^2 + p) = 0`。根據 `p` 的值,可以確定根的性質:

如果 `p > 0`,則有一個實根和兩個共軛虛根。

如果 `p < 0`,则有三个实根,其中两个互为相反数。

如果 `p = 0`,則有三個實根,其中兩個根的值為0。

如果 `p ≠ 0` 且 `q ≠ 0`,方程的解可以通過複雜的公式計算得到,最終表達為 `x1 = u + v, x2 = uw^2 + vw, x3 = uw + vw^2` 的形式。

卡丹方程的公式實際上是由義大利數學家塔爾塔利亞(TN. Tartaglia)首先發現的,但他未公開發表。後來,在塔爾塔利亞的要求下,卡爾達諾(G. Cardano)同意保密並從塔爾塔利亞處學習了這一結果。卡爾達諾在1545年將自己的著作《大術》中包含了這一公式,因此後人將其命名為卡爾達諾公式。