कैसे एक घन समीकरण हल करने के लिए

पहली बार जब आप तीसरे डिग्री समीकरण (या क्यूबिक, फॉर्म में व्यक्त किए गए हैं) कुल्हाड़ी

3 + bx2 + cx + = 0), यह हल करने के लिए लगभग असंभव लग सकता है हालांकि, क्यूबिक को हल करने की विधि सदियों से प्रभावी है! 16 वीं शताब्दी में इतालवी गणितज्ञ निकोलो टार्टाग्लिया और ज़ोरोलामो कार्डानो द्वारा खोजा गया, यह प्राचीन यूनानियों और रोमियों के लिए अज्ञात अज्ञात सूत्रों में से एक है। घन को हल करना अपेक्षाकृत कठिन हो सकता है, लेकिन सही तरीके से (और मूल सिद्धांतों के ज्ञान का एक अच्छा सौदा), यहां तक ​​कि सबसे कठिन क्यूबिक्स भी हल हो सकते हैं।

कदम

विधि 1

द्विघात सूत्र के साथ हल करें
एक क्यूबिक इक्विशन स्लोप 1 नामक छवि का शीर्षक
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जांचें कि क्या घन में स्थिरांक है जैसा कि ऊपर बताया गया है, क्यूबिक समीकरण फॉर्म लेते हैं कुल्हाड़ी3 + bx2 + cx + = 0. गुणांक बी, सी और वे समीकरण की डिग्री को प्रभावित किए बिना 0 हो सकते हैं (चाहे वह घन या न हो), जिसका मूल रूप से मतलब है कि एक समीकरण के लिए सभी नियमों को शामिल करना आवश्यक नहीं है bx2, cx या क्यूबिक होना अतः, इस अपेक्षाकृत सरल - घनत्वीय रिज़ॉल्यूशन विधि का उपयोग करना शुरू करने के लिए, यह सत्यापित करें कि समीकरण एक स्थिरांक है (जो कि एक मान है )। अगर यह मौजूद नहीं है, आप के लिए एक ही विधि का उपयोग कर सकते हैंद्विघात समीकरण कुछ छोटे गणना के बाद, समाधान खोजने के लिए
  • इसके बजाय, इसके विपरीत, समीकरण यह होता है एक निरंतर, आपको संकल्प की दूसरी विधि का उपयोग करने की आवश्यकता होगी। वैकल्पिक तरीकों के लिए नीचे देखें
  • एक क्यूबिक इक्विशन स्टेप 2 नामक छवि का शीर्षक
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    फैक्टर एक एक्स समीकरण से बाहर चूंकि समीकरण में कोई स्थिरता नहीं है, इसलिए समीकरण के प्रत्येक शब्द में एक चर है एक्स. इसका अर्थ है कि एक एक्स इसे सरल बनाने के लिए समीकरण के बाहर कारकों में विघटित किया जा सकता है इसे करें और रूप में समीकरण को दोबारा लिखें एक्स(कुल्हाड़ी2 + bx + )।
  • उदाहरण के लिए, मान लें कि हमारा शुरुआती क्यूबिक समीकरण 3 हैएक्स3 + -2एक्स2 + 14एक्स = 0. एक एकल का निर्धारण एक्स समीकरण से बाहर, हम मिल जाएगा एक्स(3एक्स2 + -2एक्स + 14) = 0.
  • एक क्यूबिक समीकरण समाधान 3 शीर्षक वाला चित्र
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    ब्रैकेट में अनुभाग को हल करने के लिए द्विघात सूत्र का उपयोग करें। आप यह देख पाएंगे कि ब्रैकेट में निहित नए समीकरण का खंड एक द्विघात समीकरण के आकार से मेल खाता है (कुल्हाड़ी2 + bx + ग)। इसका अर्थ है कि हम उन मूल्यों को पा सकते हैं जिनके लिए दूसरी डिग्री का यह समीकरण डालने से 0 के बराबर होता है ए, बी और द्विघात सूत्र में ({- +/ -√ (2- 4एसी)} / 2को)। अपने क्यूबिक समीकरण के दो समाधान खोजने के लिए इसे करें
  • हमारे उदाहरण में, हम इसके मूल्यों को दर्ज करते हैं को, और (क्रमशः 3, -2 और 14) द्विघात समीकरण में निम्नानुसार है:
    {- +/ -√ (2- 4एसी)} / 2को
    {- (- 2) +/- √ ((-2)2- 4 (3) (14))} / 2 (3)
    {2 +/- √ (4 - (12) (14))} / 6
    {2 +/- √ (4- (168)} / 6
    {2 +/- √ (-164)} / 6
  • समाधान 1:
    {2 + √ (-164)} / 6
    {2 + 12.8} / 6
  • समाधान 2:
    {2 - 12.8} / 6
  • एक क्यूबिक समीकरण समाधान 4 शीर्षक वाला छवि
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    शून्य और क्यूबिक समीकरण के समाधान के रूप में द्विघात समीकरण के समाधान का उपयोग करें। यदि द्विघात समीकरणों के दो समाधान होते हैं, तो तीसरे (घन) के तीन होते हैं आपने पहले से ही दो अनुभाग प्राप्त किए हैं "द्विघात" ब्रैकेट्स में और, ऐसे मामलों में जहां घन को इस पद्धति से सुलझाया जा सकता है "कारक टूटने", तीसरे समाधान हमेशा होगा 0. बधाई हो, आपने सिर्फ क्यूबिक का हल किया है
  • कारण यह तरीका काम करता है कि मौलिक तथ्य से जुड़ा है हर बार शून्य शून्य के बराबर है. जब आप फॉर्म में कारकों में समीकरण को तोड़ते हैं एक्स(कुल्हाड़ी2 + bx + ) = 0, इसे मूल रूप से दो में विभाजित करें "आधा": एक आधा चर का बना हुआ है एक्स बाईं तरफ जबकि ब्रैकेट्स में द्विघात खंड है। यदि या तो आधे शून्य है, तो समस्त समीकरण समान होगा। इस प्रकार, ब्रैकेट्स में द्विघात भाग के दो समाधान, जो कि बनाते हैं "आधा" शून्य के बराबर, वे घन के समाधान हैं, क्योंकि यह 0 है, जो पहले बना देता है "आधा" शून्य के बराबर
  • विधि 2

    फैक्टर सूचियों के साथ संपूर्ण समाधान ढूँढना
    एक क्यूबिक समीकरण का समाधान शीर्षक चरण 5
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    सुनिश्चित करें कि क्यूबिक एक निरंतर है जबकि ऊपर वर्णित विधि सुविधाजनक है क्योंकि यह आपको किसी भी नए गणितीय कौशल को सीखने की आवश्यकता नहीं है, यह हमेशा क्यूबिक्स को हल करने में मदद नहीं करेगा यदि समीकरण के रूप में है: कुल्हाड़ी3 + bx2 + cx + = 0, के लिए एक मान है शून्य से अलग और ऊपर वर्णित कारक विघटन की चाल काम नहीं करेगा, इसलिए इसे हल करने के लिए आपको नीचे वर्णित विधियों का इस्तेमाल करना होगा और आगे नीचे।
    • उदाहरण के लिए, मान लें कि हमारे पास समीकरण 2 हैएक्स3 + 9एक्स2 + 13एक्स = -6 इस मामले में, समान के दाईं ओर 0 होना है, हमें दोनों पक्षों पर 6 जोड़ना होगा, और नया समीकरण 2 हो जाएगाएक्स3 + 9एक्स2 + 13एक्स + 6 = 0, जहां = 6 और इसलिए ऊपर वर्णित factorization विधि का उपयोग करना संभव नहीं है।
  • एक क्यूबिक समीकरण का समाधान शीर्षक चरण 6
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    के कारकों का पता लगाएं को और . घन को हल करने के लिए, के कारकों को खोजने के लिए शुरू को (शब्द का गुणांक एक्स3) ई (समीकरण के अंत में स्थिर)। एक त्वरित अनुस्मारक के रूप में, कारक संख्याएं हैं जिन्हें आप दूसरे नंबर के रूप में एक साथ गुणा कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, जब आप 6 गुणा करके 6 प्राप्त कर सकते हैं &समय 1 और 2 × 3, 1, 2, 3 और 6 6 के कारक हैं
  • हमारे उदाहरण की समस्या में, को = 2 और डी = 6. 2 के कारक हैं 1 और 2, जबकि 6 के कारक हैं 1, 2, 3 और 6.
  • एक क्यूबिक समीकरण समाधान 7 शीर्षक वाला चित्र
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    के कारकों को विभाजित करें को उन लोगों के लिए . इसके बाद, प्रत्येक कारक को विभाजित करके प्राप्त मूल्यों की एक सूची लिखें को प्रत्येक कारक के लिए . आम तौर पर परिणाम में कई अंश और कुछ पूर्ण संख्याएं होती हैं। क्यूबिक समीकरण के पूरे समाधान इस सूची में से कुछ होंगे, या उनके संबंधित नकारात्मक होंगे।
  • हमारे समीकरण में, कारकों को लेकर को (1, 2) के कारकों के ऊपर (1, 2, 3, 6) हम प्राप्त करते हैं: 1, 1/2, 1/3, 1/6, 2 और 2/3 उसके बाद, हम इसे पूरा करने के लिए सूची में नकारात्मक संवाददाताओं को जोड़ते हैं: 1, -1, 1/2, -1/2, 1/3, -1/3, 1/6, -16, 2, -2, 2/3 और -2/3. हमारे घन समीकरण के पूरे समाधान इस सूची में कहीं मौजूद हैं।



  • एक क्यूबिक समीकरण समाधान 8 शीर्षक वाला चित्र
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    Ruffini नियम का उपयोग करें या समाधान एक करके एक जांचें एक बार आपके पास मूल्यों की सूची उपलब्ध हो जाने के बाद, आप घन समीकरण का पूरा समाधान जल्दी से पा सकते हैं, प्रत्येक पूर्णांक संख्या को समीकरण में मैन्युअल रूप से सम्मिलित कर सकते हैं और यह पता लगा सकते हैं कि किन शून्य क्षति हालांकि, अगर आप इसे करने में बहुत अधिक समय खर्च नहीं करना चाहते हैं, तो इसका मतलब है कि थोड़ी तेज़ तरीका है रूफिनी के नियम नामक एक प्रक्रिया. मूलतः, आपको मूल गुणांकों के लिए मिले गुणों को संक्षिप्त रूप से विभाजित करना होगा ए, बी, सी और घन समीकरण में यदि आप शेष के रूप में 0 प्राप्त करते हैं, तो मान क्यूबिक समीकरण के समाधानों में से एक को दर्शाता है।
  • कृत्रिम विभाजन एक जटिल विषय है, अधिक जानकारी के लिए ऊपर दी गई आलेख के लिंक को देखें। नीचे सिंथेटिक डिवीजन (या रीफिनी नियम) का उपयोग करते हुए हमारे घन समीकरण के समाधान का पता लगाने के लिए नीचे एक उदाहरण है:
    -1 | 2 9 13 6
    __ | -2-7-6
    __ | 2 7 6 0
    चूंकि हमारे पास अंतिम शेष 0 के बराबर है, हम निश्चित रूप से जानते होंगे कि घन के पूरे समाधान में से एक है -1.
  • विधि 3

    की विधि का उपयोग करें "विशेषक"
    चित्र एक क्यूबिक समीकरण का समाधान शीर्षक 9
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    के मूल्यों को लिखें ए, बी, सी और . संकल्प के इस पद्धति में, हमारे समीकरण की शर्तों के गुणांकों के साथ हमें बहुत कुछ करना होगा। इस कारण से, शर्तों को ध्यान में रखना अच्छा होगा ए, बी, सी और शुरू करने से पहले, ऐसा नहीं भूलना चाहिए कि प्रत्येक व्यक्ति के साथ क्या मेल खाता है
    • उदाहरण के लिए, समीकरण में एक्स3 - 3एक्स2 + 3एक्स - 1, हम लिखेंगे को = 1, = -3, = 3 ई = -1 मत भूलो कि जब एक चर एक्स कोई गुणांक नहीं है, यह निहित तौर पर मान लिया जाता है कि गुणांक 1 है।
  • चित्र एक क्यूबिक समीकरण का चरण शीर्षक 10
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    गणना करें Δ0 = 2 - 3एसी. भेदभावपूर्ण पद्धति के लिए कुछ जटिल गणना की आवश्यकता है, लेकिन अगर आप इस प्रक्रिया का ध्यानपूर्वक पालन करते हैं तो आप इसे अन्य तरीकों से हल करने वाले सबसे कठिन क्यूबिक समीकरणों के समाधान ढूंढने के लिए एक बहुमूल्य उपकरण पाएंगे। शुरू करने के लिए, सूत्र में उचित मूल्यों को दर्ज करके, आपको आवश्यक महत्वपूर्ण मात्रा में से पहले, Δ0 ढूंढें 2 - 3एसी.
  • हमारे उदाहरण में, इसे निम्नानुसार हल किया जाना चाहिए:
    2 - 3एसी
    (-3)2 - 3 (1) (3)
    9-3 (1) (3)
    9 - 9 = 0 = Δ0
  • एक क्यूबिक समीकरण समाधान 11 शीर्षक वाला चित्र
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    गणना करें Δ1 = 23 - 9एबीसी + 27को2. अगले प्रमुख मात्रा की आवश्यकता है, Δ1, को थोड़ी अधिक काम की आवश्यकता है, लेकिन अनिवार्यतः Δ0 के समान है। अभिव्यक्ति 2 में उचित मान दर्ज करें3 - 9एबीसी + 27को2 Δ1 का मूल्य प्राप्त करने के लिए
  • हमारे उदाहरण में, यह हल करता है:
    2 (-3)3 - 9 (1) (- 3) (3) + 27 (1)2(-1)
    2 (-27) -9 (-9) + 27 (-1)
    -54 + 81-27
    81 - 81 = 0 = Δ 1
  • चित्र एक क्यूबिक समीकरण का शीर्षक स्टेप 12
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    गणना करें Δ = Δ12 - 4Δ03) ÷ -27को2. बाद में, हम गणना करेंगे विशेषक Δ0 और Δ1 के मूल्यों से शुरू होने वाले घन का एक भेदभाव केवल एक संख्या है जो हमें एक बहुपक्षीय की जड़ों के बारे में जानकारी प्रदान करता है (आप पहले से ही अज्ञात रूप से द्विघात भेदभाव को जानते हैं: 2 - 4एसी)। एक घन के मामले में, यदि भेदभाव सकारात्मक है, तो समीकरण के तीन वास्तविक समाधान हैं। यदि यह शून्य है, तो समीकरण में एक या दो वास्तविक समाधान हैं, और उनमें से कुछ समाधान साझा किए जाते हैं। हालांकि यह ऋणात्मक है, समीकरण में केवल एक समाधान होगा (एक घन समीकरण हमेशा कम से कम एक वास्तविक समाधान होता है क्योंकि ग्राफ़ हमेशा अक्षरों के अक्ष को पार करेगा एक्स कम से कम एक बार)
  • हमारे उदाहरण में, चूंकि दोनों Δ0 और Δ1 = 0, खोजना Δ बच्चे का खेल होगा हमें नीचे दिए गए अनुसार इसे हल करना होगा:
    Δ12 - 4Δ03) ÷ -27को2
    (0)2 - 4 (0)3) ÷ -27 (1)2
    0 - 0 ÷ 27
    0 = Δ, तो हमारे समीकरण में 1 या 2 समाधान हैं
  • एक क्यूबिक समीकरण का समाधान करें स्टेप 13
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    की गणना करता है सी = 3√ (√ ((Δ12 - 4Δ03) + Δ1) / 2) अंतिम महत्वपूर्ण मूल्य की गणना करने की आवश्यकता है सी. यह महानता आखिरकार हमें तीनों जड़ों को खोजने की इजाजत देगी। सामान्य रूप से Δ1 और Δ0 जहां आवश्यक दर्ज करके सुलझाएं।
  • हमारे उदाहरण में, हम पाएंगे सी इस तरह से:
    3√ (√ ((Δ12 - 4Δ03) + Δ1) / 2)
    3√ (√ ((02 - 4 (0)3) + (0)) / 2)
    3√ (√ ((0 - 0) + (0)) / 2)
    0 = सी
  • छवि का शीर्षक एक क्यूबिक समीकरण का चरण 14
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    अपने चर के साथ तीन जड़ें खोजें क्यूबिक समीकरण की जड़ें (समाधान) सूत्र द्वारा दी गई हैं ( + यूnसी + (Δ0 /यूnसी)) / 3को, जहाँ यू = (-1 + √ (-3)) / 2 ई n यह 1, 2 या 3 हो सकता है। जहां समीकरण को हल करने के लिए आवश्यक मूल्य दर्ज करें। इसमें बहुत सारी गणना की आवश्यकता होगी, लेकिन आपको काम करने वाले तीन समाधान मिलना चाहिए!
  • प्रत्येक मान जो 0 जब समीकरण में डाला को सुधार दिया जाएगा देता है: हमारे उदाहरण में, हम समाधान का परीक्षण जब n करने के लिए 1, 2 और 3 समाधान हम इन परीक्षणों से प्राप्त हमारे घन समीकरण के लिए संभव समाधान कर रहे हैं बराबर है का समाधान कर सकता है। उदाहरण के लिए, यदि हमें 1 में से 1 में एक समाधान मिला है, तो 1 डालने के रूप में एक्स3 - 3एक्स2 + 3एक्स - 1 एक हल 0 के रूप में देता है, 1 यह हमारे घन समीकरण के समाधानों में से एक है।
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