Geometrija i algebra


   

 

 

   

 

Rješavanje jednačine četvrtog stepena

  Lodoviko Ferari je vrlo brzo, upoznavši Tartaljin metod, pronašao mogućnost da opštu jednačinu četvrtog stepena svede na neku kubnu jednačinu.

Neka je:

            ax4 + 4bx3 + 6cx2 + 4dx + e = 0                          (1)

opšta jednačina četvrtog stepena. Smjenom

            x= y - b/a

ta jenačina se svodi na oblik

            y4 + 2py2 + 2py + r = 0                                         (2)

gdje su p,q,r neki koeficijenti koji zavise od a,b,c,d,e. Lako se vidi da se ta jednačina može zapisati u obliku

           (y2 + p + t)2 = 2ty2 - 2qy + t2 + 2pt + p2 - r           (3)

Zaista, dovoljno je izvršiti kvadriranje na lijevoj strani; svi članovi koji sadrže t uzajamno se potiru, i dobija se jednačina (2).

Izaberimo parametar t tako da desna strana jednačine (3) bude potpun  kvadrat u odnosu na y. kao što je poznato,
potreban i dovoljan uslov za to je da je determinanta kvadratnog trinoma (po promjenljivoj y) na desnoj strani - jednaka 0.

           q2 - 2t (t2 + 2pt + p2 - r) = 0                                  (4)

Na taj način dobijamo kubnu jednačinu koju znamo da riješimo. Nađimo bilo koji njen korijen i unesimo u jednačinu (3)
koja sada dobija oblik

           (y2 + p + t)2 = 2t (y - q/(2t))2

 Dobili smo kvadratnu jednačinu, čijim rješavanjem dobijemo korijene jadnačine (2); prema tome, i korijene jednačine (1).

odakle je

           y2 -(± (2ty)1/2) + p + t ± q/(2t)1/2 = 0