Comment résoudre des équations cubiques
Un guide pratique pour résoudre des équations cubiques, des vérifications de factorisation rapides à la méthode Cardano complète.
Table des matières
Affacturage par inspection
Commencez par rechercher des facteurs communs, des opportunités de regroupement ou des identités connues.
- Facteur commun : x³ - 4x = x(x² - 4) = x(x - 2)(x + 2)
- Regroupement : x³ + x² - x - 1 = x²(x+1) - (x+1) = (x+1)(x² - 1)
- Différence de cubes : x³ - a³ = (x - a)(x² + ax + a²)
Théorème de la racine rationnelle
Si un polynôme à coefficients entiers a une racine rationnelle p/q, alors p divise le terme constant et q divise le coefficient principal.
Par exemple, pour 2x³ - 3x² - 8x + 12 = 0, les racines rationnelles possibles proviennent des facteurs de 12 sur les facteurs de 2.
Division Synthétique
Une fois qu'une racine rationnelle r est trouvée, divisez la cubique par (x - r) pour réduire le problème à un problème quadratique.
ax³ + bx² + cx + d = (x - r)(ax² + b₁x + c₁)
La méthode de Cardano
- Normalisez le cube.
- Remplacez x = t - b/(3a) pour supprimer le terme quadratique.
- Résolvez le cube déprimé t³ + pt + q = 0.
- Calculer Delta = q²/4 + p³/27.
- Appliquez la formule racine correspondante et reconvertissez-la en x.
Méthode trigonométrique
Lorsque Delta est négatif, la cubique a trois racines réelles distinctes et la forme trigonométrique est souvent la voie la plus claire.
Définissez r = 2 sqrt(-p/3) et theta = (1/3) arccos(-q / (2 sqrt(-p³/27))), puis construisez les trois racines à partir des décalages cosinus.
Approximation numérique
Lorsqu’une forme symbolique exacte n’est pas requise, les méthodes numériques fournissent des approximations rapides.
- Newton-Raphson : xₙ₊₁ = xₙ - f(xₙ)/f'(xₙ)
- Bisection : réduit un intervalle où la fonction change de signe
- Estimation graphique : inspectez l'endroit où le cube croise l'axe des x
Prêt à pratiquer ?
Essayez de résoudre des équations cubiques avec l'outil interactif et comparez le résultat avec les méthodes ci-dessus.
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Trouvez des réponses rapides aux questions courantes sur les équations cubiques et nos méthodes de résolution.