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¿Por qué después de presionar un cubo tiene raíces diferentes?

El cúbico $(x-1)(x-2)(x-2)=0$ tendrá las raíces 1 y 2. La expansión dará $x^3-5x^2+8x-4=0$ que tiene la forma $ax^3+bx^2+cx+d=0$ . Deprimiéndolo mediante la sustitución $x = t - \frac{b}{3a} = t+\frac{5}{3}$ dará $t^3-\frac{1}{3}t+\frac{2}{27}=0$ . Se presenta en la forma $t^3+pt+q=0$ .

Utilizando la fórmula de Cardano $x=\sqrt[3]{-\frac{q}{2} + \sqrt{\left(\frac{q}{2}\right)^2+\left(\frac{p}{3}\right)^3}} + \sqrt[3]{-\frac{q}{2} - \sqrt{\left(\frac{q}{2}\right)^2+\left(\frac{p}{3}\right)^3}}$ para lo anterior, se obtiene la siguiente raíz.

\begin{align} x &= \sqrt[3]{-\frac{\frac{2}{27}}{2} + \sqrt{\left(\frac{\frac{2}{27}}{2}\right)^2+\left(\frac{-\frac{1}{3}}{3}\right)^3}} + \sqrt[3]{-\frac{\frac{2}{27}}{2} - \sqrt{\left(\frac{\frac{2}{27}}{2}\right)^2+\left(\frac{-\frac{1}{3}}{3}\right)^3}}\\ &= \sqrt[3]{-\frac{1}{27} + \sqrt{\left(\frac{1}{27}\right)^2+\left(-\frac{1}{9}\right)^3}} + \dots\\ &= \sqrt[3]{-\frac{1}{27} + \sqrt{\frac{1}{729}+\left(-\frac{1}{729}\right)}} + \dots\\ &= \sqrt[3]{-\frac{1}{27} + \sqrt{0}} + \sqrt[3]{-\frac{1}{27} - \sqrt{0}}\\ &= \sqrt[3]{-\frac{1}{27}} + \sqrt[3]{-\frac{1}{27}}\\ &= -\frac{1}{3} + -\frac{1}{3}\\ &= -\frac{2}{3}\\ \end{align}

Sin embargo, el cúbico inicial no tenía $-\frac{1}{6}$ como una de sus raíces. Si el cúbico deprimido $t^3-\frac{1}{3}t+\frac{2}{27}=0$ es completamente diferente a la original, siendo la otra raíz $\frac{1}{3}$ .

Yo pensaba que deprimir un cubicaje era simplemente reescribirlo y no cambiarlo. Y si cambia lo que es el cúbico, entonces ¿por qué se dice que la fórmula de Cardano funciona para todos los cúbicos, no debería decirse que sólo funciona para los cúbicos deprimidos?

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David K Puntos 19172

Como ha dicho en el primer párrafo, se obtiene la cúbica deprimida sustituyendo $x = t - \frac{b}{3a} = t+\frac53$ .

A la inversa, eso significa $t = x - \frac53$ en tu ejemplo.

Así que si $x = 1$ es una raíz del cúbico original, más vale que sea cierto que $t = x - \frac53 = -\frac23$ es una raíz de la cúbica deprimida. Y si $t = -\frac23$ es una raíz del cúbico deprimido, entonces $x = t+\frac53 = 1$ es una raíz del cúbico original.

Y resulta que eso es exactamente lo que ocurrió.

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