De formule van Cardano. |
|
|
ax3 + bx2
+ cx + d = 0 |
|
STAP 1.
Substitueer eerst x = y - b/3a. Dat
geeft: |
|
|
 |
|
|
Daarin zijn p en q de uitdrukkingen
tussen de haakjes. |
|
STAP 2.
Substitueer nu y = r + s en kies
r en s zó dat
3rs + p = 0. Dan geldt: |
|
 |
We vinden dus r3 +
s3
= -q (voorwaarde 1)
Maar ook: |
|
 |
Dit laatste betekent, samen met
voorwaarde 1, dat r3 en s3 de
oplossingen zijn van een tweedegraads vergelijking:
|
Daarmee zijn r3 en
s3
gevonden, en dus r en s, en dus y en dus x.
De hele Cardano-oplossing zou worden: |
|
|
|
 |
|
VOORBEELD 1 |
|
x3 + 3x2 -
9x -
27 = 0
geeft p = -9 - 3 = -12 en q = 2 - - 9 - 27 = -16
dat levert r3 = 8 ofwel r = 2 dus
s = 2
de oplossing is x = 2 + 2 - 1 = 3
De andere oplossingen zijn op twee manieren te vinden:
|
|
|
|
|
|
1. Met de factorstelling.
x3 + 3x2 - 9x - 27 =
(x - 3)(x2 + 6x + 9) = (x -
3)(x + 3)2. Dus de andere oplossing is x = -3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Met complexe wortels.
r3 = 2 heeft de andere oplossingen r2
= -1 + i√3 en
r3
= -1 - i√3
Dat geeft s2 = -p/3r2 =
-1 - i√3 en
s3 = -1 + i√3
Dus y2 = -1 + i√3
- 1 - i√3 = -2 en dus x2
= -2 - 3/3 = -3
en y3 = -1 - i√3 - 1
+ i√3 = -2 en dus x3
= -2 - 3/3 = -3 |
|
|
|
VOORBEELD 2 |
|
Soms heeft de r3-vergelijking
alleen maar complexe wortels:
neem bijv. x3 - 5x2 + 2x + 8 = 0
Dat geeft p = -19/3 en
q =
56/27
Dus r3 = -56/54 + 0,5√(-100/3)
r1 = 1,1666666 + 0,86602i
s1 = 1,1666666 - 0,86602i
x1 = 4
Daarna levert de factorstelling x2 = 2 en x3
= -1 |