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Equazioni di terzo grado



           Si definisce equazione di terzo grado o cubica quell’equazione polinomiale a coefficienti

           reali o complessi in cui il grado massimo dell’incognita è il terzo:

                                               2
                                        3
                                     a3x  + a2x  + a1x + a0 = 0,        con a3 ≠ 0
                                                           2
                                                     3
           è consigliabile scriverla nella forma x  + ax  + bx +c = 0.
           Se vogliamo usare i polinomi di Taylor

                                                         3
                                                               2
                                                p(x) = x  + ax  + bx + c
           calcolando le varie derivate e ponendo uguale a 0 la derivata seconda (6x + 2a = 0), si
                           
           ottiene x0 = −  , per cui lo sviluppo in serie di Taylor della p(x) con origine x0 diviene
                           3
                          3
                                                                                     3
           p(x) = (x – x0)  + p(x – x0) + q. Ponendo x – x0 = y abbiamo: p(x) = y  + py + q = 0.
                                      
                                                 3
                                                       2
           Quindi ponendo x = y − , p(x) = x  + ax  + bx + c diviene
                                      3
                                          3            2           
                                 ( − ) +  ( − ) +  ( − ) +  = 0  →
                                        3               3              3
            3
           y  + py + q = 0      un’equazione di terzo grado con coefficiente del termine di secondo
           grado nullo, dove

                                                  2           2 3  
                                          p = −     +       =   −     + .
                                                 3               27     3
                          3
           L’equazione y  + py + q = 0 è risolvibile ponendo:              y = u + v  →

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                                               (u + v)  + p(u + v) + q =0
           da cui, sviluppando e riordinando i termini, si ottiene:

                                                 3
                                             3
                                          (u + v ) + (u + v)(3uv + p) + q = 0
           Ora ponendo una ulteriore condizione              3uv + p = 0   ci porta al sistema

                                          3
                                    3
              3
                    3
             +  = −          +  = −
           {               → {                 abbiamo che il sistema è equivalente all’equazione
                                                 3
                                     3 3
                = −              = −
                         3                     27
           di secondo grado:
                                                               3
                                                      2
                                                     z  + qz -   = 0
                                                              27
           le cui soluzioni sono:




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