2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 разрешимо ли уравнение 3й степени в радикалах?
Сообщение19.02.2023, 13:36 


10/11/11
81
хочу решить уравнение $x^3-6x-2=0$
по формуле Кардано $x=\sqrt[3]{1+7i}+\sqrt[3]{1-7i}$
хочу представить в виде $x=a+bi$, причем a и b выразить в радикалах рациональных чисел.
для этого надо найти $\cos (1/3 \arctg 7) $, обозначим $1/3 \arctg 7=\varphi$
$\cos 3\varphi = \cos (\arctg 7)=\frac{1}{5\sqrt 2} = 4 \cos^3 \varphi + 3 \cos \varphi$
получаем снова кубическое уравнение $4 y^3-3y-\frac{1}{5\sqrt 2}=0$
по формуле Кардано $y=(\sqrt[3]{1+7i}+\sqrt[3]{1-7i})\frac{1}{8\cdot 5\sqrt 2}$
mathdf.com пишет обтекаемо "три вещественных корня, не всегда могут быть выражены в радикалах"
wolframalpha тоже не показывает решения в радикалах.

Можно ли как-то доказать, что у данного уравнения нельзя корни выразить в радикалах рациональных чисел?

 Профиль  
                  
 
 Re: разрешимо ли уравнение 3й степени в радикалах?
Сообщение19.02.2023, 15:47 
Заслуженный участник


12/08/10
1699
Casus irreducibilis, Википедия писал(а):
А именно, если кубический многочлен является неприводимым над рациональными числами и имеет три вещественных корня, то для выражения корней через радикалы нужно вводить комплексно-значные выражения, даже если результирующие значения выражений вещественны. Это было доказано Пьером Ванцелем в 1843.

 Профиль  
                  
 
 Re: разрешимо ли уравнение 3й степени в радикалах?
Сообщение22.02.2023, 08:59 
Заслуженный участник


08/04/08
8562
См. также Постников Теория Галуа, издание 2003 года (в старом издании этого нет). Глава 10, п.3 Casus irreducibilis
Постников писал(а):
Теорема 1. Если все корни многочлена $f(X)$ степени $n$ вещественны, а порядок его группы Галуа над полем $k$ не является степенью двойки, то корни этого многочлена нельзя выразить через вещественные радикалы.

 Профиль  
                  
 
 Re: разрешимо ли уравнение 3й степени в радикалах?
Сообщение23.02.2023, 16:46 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
Это фактически задача о трисекции угла. И да, известно, что она неразрешима.

 Профиль  
                  
 
 Re: разрешимо ли уравнение 3й степени в радикалах?
Сообщение23.02.2023, 17:20 
Заслуженный участник


12/08/10
1699
ewert в сообщении #1582959 писал(а):
Это фактически задача о трисекции угла.
Нет, в задаче о трисекции угла нельзя извлекать корень кубический из действительного числа, а тут можно.

 Профиль  
                  
 
 Re: разрешимо ли уравнение 3й степени в радикалах?
Сообщение23.02.2023, 17:33 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
Да нельзя; корень-то приходится извлекать из числа комплексного. А это ровно трисекция.

 Профиль  
                  
 
 Re: разрешимо ли уравнение 3й степени в радикалах?
Сообщение23.02.2023, 18:10 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


16/07/14
9368
Цюрих
ewert в сообщении #1582972 писал(а):
А это ровно трисекция
Трисекция требует выражения через квадратные корни из действительных чисел. А тут нам разрешены кубические корни из действительных чисел. Которые циркулем и линейкой не построишь.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: CDDDS


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group