¿Por qué el elemento discrminante [matemática] \ Delta [/ matemática] de una ecuación cúbica es igual a [matemática] 18abcd-4b ^ 3d + b ^ 2c ^ 2-4ac ^ 3-27a ^ 2d ^ 2 [/ matemática]?

Los discriminantes son bastante difíciles de determinar. Básicamente para una función f (x) que depende de los parámetros a, b, c, el discriminante consiste en los conjuntos de parámetros para los cuales f (x) tiene una raíz repetida. Esto requiere que f (x) = 0 y f ‘(x) = 0 para algún valor x.

Para una [matemática] cuadrática f (x) = ax ^ 2 + bx + c. [/ math] La derivada es [math] f ‘(x) = 2 ax + b [/ math]. Para que la derivada sea cero x = – b / 2 a. Sustituir esto en la cuadrática inicial que queremos

[matemáticas] a (\ frac {-b} {2 a}) ^ 2 + b \ frac {-b} {2 a} + c = 0 [/ matemáticas]

multiplicar por [matemáticas] {2 a} ^ 2 [/ matemáticas] dar

[matemáticas] ab ^ 2 – 2 ab ^ 2 + 4 a ^ 2 c = 0 [/ matemáticas]

y reorganizar para obtener

[matemática] b ^ 2 – 4 ac = 0 [/ matemática].

Para un cúbico es un poco más difícil de calcular queremos encontrar el parámetro a, b, c, d para el cual

[matemáticas] f (x) = ax ^ 3 + bx ^ 2 + cx + d = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] f ‘(x) = 3 hachas ^ 2 + 2 bx + c = 0 [/ matemáticas]

para algunos [math] x [/ math]. Podríamos resolver el segundo, sustituirlo por el primero y simplificar. En su lugar, calculamos la resultante de la función y su derivada, que se calcula al encontrar el determinante de la matriz de Sylvester.

[matemáticas] \ begin {pmatrix} a & b & c & d & 0 \\ 0 & a & b & c & d \\ 3 a & 2 b & c & 0 & 0 \\ 0 & 3 a & 2 b & c & 0 \\ 0 & 0 & 3 a & 2 b & c \ end {pmatrix} [/ math]

Esto reducirá el rango y tendrá un determinante cero cuando haya una solución para ambas ecuaciones. Si resolvemos esto para un cúbico, obtienes el discriminante del cúbico (hasta un múltiplo constante).

Viene así:

http://www.math.miami.edu/~armst

También puede consultar Discriminante cúbico | ¡Brillante Wiki de Matemáticas y Ciencias para una comprensión más profunda! 🙂

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