Thứ Sáu, 6 tháng 5, 2011

Giải phương trình bậc 3

I, PHƯƠNG TRÌNH BẬC 3 
 - Phương trình bậc 3 là 1 trong các dạng của phương bậc lẻ, nó luôn có ít nhất 1 nghiệm và có nhiều nhất là 3 nghiệm
 - Phương trình bậc 3 có dạng tổng quát : ax3 + bx2 + cx + d = 0
==> Pt <=> f(x) = x3 + Bx2 + Cx + D = 0 
**Có thể phân tích thành nhân tử ==> nghiệm của phương trình
** Phương trình này có tâm đối xứng là điểm uốn của nó I(-b/3a,f(-b/3a))  .Dùng phương pháp đổi trục :
\left{\begin{x=X+x_I}\\{y=Y+y_I , ta biến đổi thu được 1 phương trình bậc 3 mới : g(X) = X3 + pX +q = 0. Đây là 1 dạng pt có thể giải được :
1, Trường hợp p>0:-Ta có g'(X) = 3X2 + p > 0 => pt có 1 nghiệm
-Áp dụng hằng đẳng thức sau :
  a3 + b3 +c3 - 3abc = (a +b +c)(a2 + b2 + c2 - ab - ac - bc).Đặt a=X
=>ta tìm b,c sao thỏa hệ:
        \left{\begin{-3bc=p}\\{b^3+c^3=q  
Khi đó ta sẽ tìm được nghiệm pt X=a= -(b+c).
* Ta xét 1 ví dụ sau : giải pt : x3 + 3x +1 =0
 \Rightarrow \left{\begin{-3bc=3}\\{b^3+c^3=1   =>\left{\begin{c=-1/b\\{b^3-\frac{1}{b^3}=1
=> b, c là nghiệm của pt :t^6-t^3-1=0( vì b, c có vai trò như nhau)
=>t3=(1+ \sqrt{5})/2 =>b = \sqrt[3]{\frac{1+sqrt{5}}{2}, c = \sqrt[3]{\frac{1-sqrt{5}}{2}
=>x = -(b+c) = -(\sqrt[3]{\frac{1+sqrt{5}}{2} + \sqrt[3]{\frac{1-sqrt{5}}{2}))
2, Trường hợp p<0 :  Cách 1 : 
-Ta có thể dùng phương pháp lượng giác hoá như sau: đặt X=2acost, (có thể đặt theo sint) với a>0 , t thuộc [0, 
\RightarrowPT <=> 8a3cos3t + 2apcost + q = 0
         <=> 2a3(4cos3t + p/a2cost) + q = 0
Tìm a thỏa  p/a2 = -3  => a=\sqrt{-p/3}
\Rightarrow 2a3cos3t = -q
 \Rightarrow cos3t = \frac{-q}{2a^3}. 
*Qua đó ta thấy điều kiện để áp dụng được cách này là -1 <\frac{-q}{2a^3}< 1  <=> -1 <\frac{-q}{2\sqrt{-p^3/27}}< 1
* Ví dụ : Giải phương trình : x3 - 3x -1 =0
Theo như cách đặt trên thì ta có a=1 
=> cos3t= 1/2 => t=20
=> x= 2cos 20^ \circ (đây mới là 1 nghiệm ,với t thuộc khoảng cho trước ta có thể tìm ra các nghiệm còn lại nếu có)
 Cách 2 :
- Ta có thể dùng lại cách ở trường hợp 1, song ở cả 2 cách này có trường hợp không chỉ ra được nghiệm thực của bài toán

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét