一元3次方一元4次方的通道

一元3次方一元4次方的通道
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繼一元2次方一元3次方的通道之後,萬樹軍(香港)與高治源(延安),對一元3次方一元4次方的通道,進行了深層的梳理,對各種可能的疑點進行了論證,完成了今篇文章的建造。
當中,涉及討論是否存在簡單的方法,隨便寫出一組實數的一元4次方,然後用一元3次方的解去解答。
由於這種方法涉及龐大的各種解法的版圖,原因是:一組實係數、實數常數、含實數解的一元3次方,在解答方面,歷史上沒有一組根號的代數公式,可以直接得出這些實數解,而各種求解的方法,是要將一元3次方的實係數和實數常數,套入各色各樣的判別式,去尋找這些實數解的入口,再找到這些實數解。
又由於今篇文章不需要這樣做,也可以解答一元3次方一元4次方的通道,因此這種被視為運算量十分巨大的方法,被否定了在今篇文章中使用。
又,基於這原因,今次文章的後部份,走捷徑、逆向操作實數解,由下至上作出解答:一元3次方一元4次方的通道。
簡約說明一下,以下的一元3次方、一元4次方,都只是使用了三個代數b,d,C,而這三個代數,正正就是一組任意一元3次方、韋達定理表達的2個係數與1個常數,韋達定理表達的根與係數,具備唯一性,互相不存在關係性,是眾所周知的。因此:今篇文章「一元3次方一元4次方的通道」的建造,絕對不會出現漏洞。
當然:極限考慮是需要的,不能忽略掛萬漏一,如果真的話,希望得到讀者的反例。
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由根與係數的新關係式,得到;
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X+Y+Z= -A。………………………………………(1)
X^2+Y^2+Z^2= A^2-2B。…………………………(2)
X^3+Y^3+Z^3= -A^3+3AB-3C。……………………(3)
X^4+Y^4+Z^4= A^4-4A^2B+4AC+2B^2。………(4)
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其中;
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B=XY+XZ+YZ。……………………………………(5)
C= -XYZ。……………………………………………(6)
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又由根與係數的新關係式,得到;
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X^2+Y^2+Z^2= -b。…………………………………(7)
X^4+Y^4+Z^4= b^2-2d。…………………………(8)
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其中;
※※※
d=(XY)^2+(XZ)^2+(YZ)^2。………………………(9)
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由(2)(7)得B=(A^2+b)/2,將B=(A^2+b)/2代入(4),又將(8)的X^4+Y^4+Z^4=b^2-2d代入(4),得到;
A^4+(2b)A^2-(8C)A+(b^2-4d)=0。………………(10)
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根據韋達定理根與係數的關係,(7)(9)(6)分別是同一道的一元3次方的係數和常數,因此建立;
(X^2)^3+b(X^2)^2+d(X^2)-C^2=0。………………(11)
此刻:解(11)可以得出三個解X^2,Y^2,Z^2,再可以得到X,Y,Z。
因為(1):(X+Y+Z)= -A,因此(10)得到了解答。
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很明顯: (10)是一元4次方
很明顯: (11)是一元3次方
此刻:完成建立(10)與(11)的通道。
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以下的舉例,是使用最簡捷、最容易看懂的方法,逆向操作實數解,完成解釋一元3次方一元4次方的通道:(X+Y+Z)= -A。
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例一:X=1, Y=2, Z=3。
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由(1)得:A= -(1+2+3)= -6。
由(5)得:B=(1×2+1×3+2×3)=11。
由(6)得:C= -(1×2×3)= -6。
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由(7)得:b= -(1+4+9)= -14。
由(9)得:d=(1×2)^2+(1×3)^2+(2×3)^2=49。
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由:A^4+(2b)A^2-(8C)A+(b^2-4d)=0。
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代入A,b,C,d得;
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(-6)^4+(-2×14)(-6)^2-(-8×6)(-6)+(14^2-4×49)=0。
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由:(X^2)^3+b(X^2)^2+d(X^2)-C^2=0。
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代入b,d,C,以及分別代入1、2、3,得;
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(1^2)^3-14(1^2)^2+49(1^2)-(-6)^2=0。
―――
(2^2)^3-14(2^2)^2+49(2^2)-(-6)^2=0。
―――
(3^2)^3-14(3^2)^2+49(3^2)-(-6)^2=0。
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例二:X= -6, Y=7, Z=15。
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由(1)得:A= -(-6+7+15)=−16。
由(5)得:B=(-6×7-6×15+7×15)=−27。
由(6)得:C= -(-6×7×15)=630。
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由(7)得:b= -((-6)^2+7^2+15^2)=−310。
由(9)得:d=(-6×7)^2+(-6×15)^2+(7×15)^2=20889。
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由:A^4+(2b)A^2-(8C)A+(b^2-4d)=0。
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代入A,b,C,d得;
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(-16)^4+(2×(-310))(-16)^2-(8×630)(-16)+((-310)^2-4×20889)=0
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由:(X^2)^3+b(X^2)^2+d(X^2)-C^2=0。
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代入b,d,C,以及分別代入-6、7、15,得;
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((-6)^2)^3+(-310)((-6)^2)^2+20889((-6)^2)-630^2=0。
―――
(7^2)^3+(-310)(7^2)^2+20889(7^2)-630^2=0。
―――
(15^2)^3+(-310)(15^2)^2+20889(15^2)-630^2=0。
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基於任意一元3次方都可以轉變成:X^3+qX+p=0。
基於任意一元4次方都可以轉變成:X^4+aX^2+kX+t=0。
前篇文章:表達了使用一元2次方解答任意一元3次方。
今篇文章:表達了使用一元3次方解答任意一元4次方。
特別指出: 一元2次方、一元3次方、一元4次方,構成的三層通道,建造完畢
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前篇文章「一元2次方一元3次方的通道」: http://blog.itpub.net/20489909/viewspace-2784880/
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根與係數的新關係式: http://blog.itpub.net/20489909/viewspace-2772307/
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韋達定理與新關係式的通道: http://blog.itpub.net/20489909/viewspace-2773947/
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萬樹軍(香港)高治源(延安)
2021年8月16日。

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