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
1677
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
1677
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
9151
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: нет зарегистрированных пользователей


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