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三次方程求解器

使用Cardano方法求解ax³ + bx² + cx + d = 0中的x。返回所有三个根(实数或复数)——附带分步的压低立方导出。

输入

x³的系数。不能为零。

x²的系数。

x的系数。

常数项。

输出

分步解
这对您有帮助吗?

使用指南

这个计算器做什么?

输入三次方程 ax³ + bx² + cx + d = 0 的四个系数 abcd,此工具将使用 Cardano方法 求解x的全部三个根——实数或复数——并显示分步导出过程以及答案。

如何使用

  1. 输入 a(x³的系数——不能为零)、b(x²的系数)、c(x的系数)和 d(常数项)。
  2. 字段读取三个根,从 判别式(Δ) 读取判别式,从 分步解 读取完整导出过程。

数学

用a除方程得到 x³ + Bx² + Cx + D = 0。代入 x = t − B/3 消除二次项,得到 压低立方

t³ + pt + q = 0
p = C − B²/3
q = 2B³/27 − BC/3 + D

判别式 Δ = (q/2)² + (p/3)³ 的符号决定了根的形状:

  • Δ > 0 — 一个实根和一对复共轭根,直接由Cardano根号公式求出:u = ∛(−q/2 + √Δ)v = ∛(−q/2 − √Δ),实根为 t = u + v
  • Δ = 0 — 全部三个根都是实数,至少有两个相等:当p和q都为零时的 三重根 t = 0,否则为一个单根和一个重根。
  • Δ < 0 — 三个不同的实根。Cardano根号公式在这里需要取实数的复立方根(历史上称为"casus irreducibilis"),因此本计算器使用等价的 三角形式,它完全停留在实数算术范围内。

最后,x = t − B/3 反向代入以恢复原方程的根。

用例

  • 代数课程和作业 — 检查三次因式分解或求根工作,包括不能分解成好整数的情况。
  • 工程和物理学 — 三次方程出现在梁挠度、流体力学(van der Waals状态方程)和控制系统特征方程中。
  • 验证已知因式分解 — 输入你手动因式分解的三次方程的展开系数,并确认根相符。

隐私

所有计算都在你的浏览器中本地运行——你的输入永远不会发送到服务器。

相关工具

关于二次方程,请参见 二次公式求解器。关于简单一次方程,请参见 一次方程求解器

cubic equationcardano's methodpolynomial rootsalgebracomplex rootsdiscriminantmathsolver

使用此工具的更多方式

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  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "coeffA": "1",
    "coeffB": "-6",
    "coeffC": "11",
    "coeffD": "-6"
  }'

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