Równania stopnia 2 3 i 4

Nasza ocena:

3
Wyświetleń: 518
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Równania stopnia 2 3 i 4 - strona 1 Równania stopnia 2 3 i 4 - strona 2 Równania stopnia 2 3 i 4 - strona 3

Fragment notatki:


Wykład 8 Wzory na rozwiązywanie równań stopnia 2, 3, 4 w ciele C Wszystkie rozważane tu równania mają współczynniki zespolone. Jeśli rozważamy równanie  az 2 +  bz  +  c  = 0 to znamy algorytm rozwiązy- wania tego równania. Rozważmy teraz równanie stopnia 3:  az 3 +  bz 2 +  cz  +  d  = 0. Pokażemy jak rozwiązywać takie równania. Przypadek 1.  Niech  b  = 0, a więc mamy równanie  az 3 +  cz  +  d  = 0. Po pierwsze jeśli  a  = 0 to możemy nasze równanie podzielić obustronnie przez a . I przyjmując, że  s  = c a  ,  t  = d a  , otrzymujemy równanie: z 3 +  sz  +  t  = 0 Przedstawmy rozwiązanie tego równania w postaci  z  =  α  +  β  wtedy otrzy- mujemy: ( α  +  β ) 3 +  s ( α  +  β ) +  t  = 0 stąd: α 3 + 3 α 2 β  + 3 αβ 2 +  β 3 +  s ( α  +  β ) +  t  = 0 i dalej: α 3 +  β 3 + 3 αβ ( α  +  β ) +  s ( α  +  β ) +  t  = 0 a więc: α 3 +  β 3 +  t  + ( α  +  β )(3 αβ  +  s ) = 0 To równanie jest spełnione między innymi w przypadku gdy: α 3 +  β 3 =  −t 3 αβ  =  −s Podzielmy drugie równanie przez 3 i podnieśmy do trzeciej potęgi: α 3 +  β 3 =  −t α 3 β 3 =  − s 3 27 Wstawmy  u  za  α 3 i  v  za  β 3 wtedy otrzymujemy: u  +  v  =  −t uv  =  − s 3 27 Obliczmy  u  z drugiego równania i wstawmy do pierwszego: − s 3 27 v +  v  =  −t 1 Pomnóżmy obie strony przez  v : − s 3 27 +  v 2 =  −tv przenieśmy na jedną stronę: v 2 +  tv − s 3 27 = 0 Otrzymaliśmy zależność kwadratową na  v , a takie równania umiemy rozwią- zywać. To nam pozwoli wyznaczyć  v , oraz  u . Z więc również  α  i  β . Co da nam rozwiązanie wyjściowego równania. Przykład  Rozwiązać opisaną powyżej metodą równanie  x 3 + 3 x −  4 = 0. Przypadek 2.  Jeśli  b  = 0 to dokonujemy podstawienia:  z  =  y − b 3 a  . I otrzy- mujemy równanie: a 1 z 3 +  c 1 z  +  d 1 = 0 gdzie  a 1 =  a, c 1 = 3 as 2  − 2 bs + c, d 1 =  s 2  −cs + d−as 3,  s  =  b 3 a  . A więc otrzymu- jemy równanie z przypadku pierwszego. Jeśli potrafimy rozwiązać równanie a 1 z 3 +  c 1 z  +  d 1 = 0 to potrafimy również rozwiązać równanie wyjściowe. Przykład  Rozwiązać równanie  x 3  −  2 x 2  − x  + 2 = 0. Rozważmy teraz równanie stopnia 4:  az 4 +  bz 3 +  cz 2 +  dz  +  e  = 0. Podobnie jak poprzednio rozpatrzymy dwa przypadki: Przypadek 1.  Załóżmy, że  b  = 0. Wtedy mamy równanie:  az 4+ cz 2+ dz + e  = 0. Podzielmy nasze równanie obustronnie przez 

(…)

… +cz 2 +dz+e =
c
d
0. Podzielmy nasze równanie obustronnie przez a i wstawmy: s = a , t = a , r =
e
. Wtedy równanie przybiera postać:
a
z 4 + sz 2 + tz + r = 0
Spróbujmy rozłożyć wielomian na iloczyn dwóch wielomianów stopnia 2:
z 4 + sz 2 + tz + r = (z 2 + αz + β)(z 2 + γz + δ)
Obliczmy:
(z 2 + αz + β)(z 2 + γz + δ) = z 4 + (α + γ)z 3 + (β + δ + αγ)z 2 + (αδ + βγ)z + βδ
Po porównaniu z równaniem…
... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz