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-   -   [MATLAB基础] 符号解三次方程有误? (https://www.labfans.com/bbs/showthread.php?t=17853)

旁听生 2012-11-06 15:59

符号解三次方程有误?
 
1 个附件
问题如图,怎样正确计算出三个精确实根?

旁听生 2012-11-06 16:01

回复: 符号解三次方程有误?
 
主题帖图片显示太小,问题重发如下:

三次方程 x^3+3*x^2-1=0 的判别式小于零,有三个不相等的实数根。
用MATLAB符号运算(solve函数求解),却得到三个复数根。MATLAB大概是直接将系数代入求根公式求解,因为判别式<0,就不可避免的会对负数开平方,从而算得三个复根。

调用格式如下:
>> syms x
>> f1=sym('x^3+3*x^2-1=0');
>> x=solve(f1,x)

zsy312 2012-11-07 19:12

回复: 符号解三次方程有误?
 
[CODE]
syms x
s=solve(x^3+3*x-1,x);
s=real(s)+1i*imag(s)
ds=double(s)
[/CODE]
输出:
[CODE]
s =

1/2*(4+4*5^(1/2))^(1/3)-2/(4+4*5^(1/2))^(1/3)
-1/4*(4+4*5^(1/2))^(1/3)+1/(4+4*5^(1/2))^(1/3)+1/2*i*3^(1/2)*(1/2*(4+4*5^(1/2))^(1/3)+2/(4+4*5^(1/2))^(1/3))
-1/4*(4+4*5^(1/2))^(1/3)+1/(4+4*5^(1/2))^(1/3)-1/2*i*3^(1/2)*(1/2*(4+4*5^(1/2))^(1/3)+2/(4+4*5^(1/2))^(1/3))



ds =

0.3222
-0.1611 + 1.7544i
-0.1611 - 1.7544i
[/CODE]

旁听生 2012-11-10 22:01

回复: 符号解三次方程有误?
 
谢谢回复,但你计算的结果不对。
这个三次方程判别式小于零,有三个不相等的实数根,请参见我主题贴里的附件图片。

zsy312 2012-11-10 23:51

回复: 符号解三次方程有误?
 
[QUOTE=旁听生;57591]谢谢回复,但你计算的结果不对。
这个三次方程判别式小于零,有三个不相等的实数根,请参见我主题贴里的附件图片。[/QUOTE]

我把x^2错输成x了。这个符号解如果引用maple函数就能得到化简后的结果:
[CODE]
maple('s:=evalc([solve(x^3+3*x^2-1,x)])')
maple('simplify(s)')

[/CODE]

[CODE]
ans =

s := [1/2*8^(1/3)*cos(2/9*pi)+1/4*8^(2/3)*cos(2/9*pi)-1+i*(1/2*8^(1/3)*sin(2/9*pi)-1/4*8^(2/3)*sin(2/9*pi)), -1/4*8^(1/3)*cos(2/9*pi)-1/8*8^(2/3)*cos(2/9*pi)-1-1/2*3^(1/2)*(1/2*8^(1/3)*sin(2/9*pi)+1/4*8^(2/3)*sin(2/9*pi))+i*(-1/4*8^(1/3)*sin(2/9*pi)+1/8*8^(2/3)*sin(2/9*pi)+1/2*3^(1/2)*(1/2*8^(1/3)*cos(2/9*pi)-1/4*8^(2/3)*cos(2/9*pi))), -1/4*8^(1/3)*cos(2/9*pi)-1/8*8^(2/3)*cos(2/9*pi)-1+1/2*3^(1/2)*(1/2*8^(1/3)*sin(2/9*pi)+1/4*8^(2/3)*sin(2/9*pi))+i*(-1/4*8^(1/3)*sin(2/9*pi)+1/8*8^(2/3)*sin(2/9*pi)-1/2*3^(1/2)*(1/2*8^(1/3)*cos(2/9*pi)-1/4*8^(2/3)*cos(2/9*pi)))]


ans =

[2*cos(2/9*pi)-1, -cos(2/9*pi)-1-3^(1/2)*sin(2/9*pi), -cos(2/9*pi)-1+3^(1/2)*sin(2/9*pi)]
[/CODE]
第二个ans还是没有虚部的。说明化简的还行。


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