Question Number 114253 by Dat_Das last updated on 18/Sep/20
$$\mathrm{For}\:\mathrm{a}\:\mathrm{cubic}\:\mathrm{function}\:\mathrm{in}\:\mathrm{the}\:\mathrm{form}: \\ $$$${f}\left({x}\right)\:=\:{ax}^{\mathrm{3}} +{bx}^{\mathrm{2}} +{cx}+{d} \\ $$$$\mathrm{What}\:\mathrm{must}\:\mathrm{be}\:\mathrm{true}\:\mathrm{of}\:{a},\:{b},\:{c},\:\mathrm{and}\:{d}\:\mathrm{in} \\ $$$$\mathrm{order}\:\mathrm{for}\:\mathrm{the}\:\mathrm{function}\:\mathrm{to}\:\mathrm{be}\:\mathrm{able}\:\mathrm{to}\:\mathrm{be} \\ $$$$\mathrm{converted}\:\mathrm{to}\:\mathrm{the}\:\mathrm{form}: \\ $$$${f}\left({x}\right)\:=\:{a}\left({x}−{h}\right)^{\mathrm{3}} +{k} \\ $$
Answered by 1549442205PVT last updated on 18/Sep/20
$$\mathrm{We}\:\mathrm{need}\:\mathrm{must}\:\mathrm{find}\:\mathrm{a},\mathrm{b},\mathrm{c},\mathrm{d}\:\mathrm{such}\:\mathrm{that} \\ $$$$\:{ax}^{\mathrm{3}} +{bx}^{\mathrm{2}} +{cx}+{d}={a}\left({x}−{h}\right)^{\mathrm{3}} +{k} \\ $$$$\Leftrightarrow\:{ax}^{\mathrm{3}} +{bx}^{\mathrm{2}} +{cx}+{d}\equiv\mathrm{ax}^{\mathrm{3}} −\mathrm{3ahx}^{\mathrm{2}} +\mathrm{3ah}^{\mathrm{2}} \mathrm{x}−\mathrm{ah}^{\mathrm{3}} +\mathrm{k} \\ $$$$\Leftrightarrow\begin{cases}{\mathrm{b}=−\mathrm{3ah}}\\{\mathrm{c}=\mathrm{3ah}^{\mathrm{2}} }\\{\mathrm{d}=−\mathrm{ah}^{\mathrm{3}} +\mathrm{k}}\end{cases} \\ $$$$\mathrm{where}\:\mathrm{a}\:\mathrm{is}\:\mathrm{arbitrary};\mathrm{h},\mathrm{k}\:\mathrm{given} \\ $$$$ \\ $$
Commented by Dat_Das last updated on 18/Sep/20
$$\mathrm{This}\:\mathrm{is}\:\mathrm{true},\:\mathrm{however}\:\mathrm{you}\:\mathrm{may}\:\mathrm{relate} \\ $$$${a},\:{b},\:{c}\:\mathrm{directly}.\:\mathrm{Take} \\ $$$${b}=−\mathrm{3}{ah} \\ $$$$\frac{{b}}{−\mathrm{3}{a}}={h} \\ $$$$\frac{{b}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{9}{a}^{\mathrm{2}} }={h}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\frac{{b}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{3}{a}}=\mathrm{3}{ah}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\mathrm{Substituting}\:{c}\:\mathrm{for}\:\mathrm{3}{ah}^{\mathrm{2}} \:\mathrm{we}\:\mathrm{get} \\ $$$$\frac{{b}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{3}{a}}={c} \\ $$$$\mathrm{Therefore}\:\mathrm{for}\:\mathrm{any}\:\mathrm{function} \\ $$$${ax}^{\mathrm{3}} +{bx}^{\mathrm{2}} +{cx}+{d}\:\mathrm{that}\:\mathrm{may}\:\mathrm{have}\:\mathrm{the}\:\mathrm{form} \\ $$$${a}\left({x}−{h}\right)^{\mathrm{3}} +{k},\:\mathrm{then} \\ $$$${c}=\frac{{b}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{3}{a}} \\ $$
Commented by 1549442205PVT last updated on 18/Sep/20
$$\mathrm{ThankYou}.\mathrm{But}\:\mathrm{d}\:\mathrm{is}\:\mathrm{alone}!\mathrm{it}\:\mathrm{isn}'\mathrm{t} \\ $$$$\mathrm{arbitrary}!\mathrm{so}\:\mathrm{c}=\frac{\mathrm{b}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{3a}}\:\mathrm{isn}'\mathrm{t}\:\mathrm{enough}! \\ $$
Commented by Dat_Das last updated on 18/Sep/20
$$\mathrm{I}\:\mathrm{thought}\:\mathrm{about}\:\mathrm{this}.\:\mathrm{After}\:\mathrm{checking}\:\mathrm{that} \\ $$$${c}=\frac{{b}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{3}{a}}\:\mathrm{is}\:\mathrm{true}\:\mathrm{and}\:\mathrm{determining}\:{h},\:\mathrm{you}\:\mathrm{set} \\ $$$${k}={d}+{ah}^{\mathrm{3}\:} .\:\mathrm{This}\:\mathrm{accounts}\:\mathrm{for}\:\mathrm{the}\:\mathrm{only} \\ $$$$\mathrm{specification}\:\mathrm{of}\:{d}\:\mathrm{and}\:\mathrm{makes}\:\mathrm{it}\:\mathrm{independent} \\ $$$$\mathrm{of}\:{a},\:{b},\:{c}. \\ $$
Commented by Rasheed.Sindhi last updated on 18/Sep/20
$${Couldn}'{t}\:{we}\:{determine}\:{relation} \\ $$$${between}\:{a},{c},{d}\:;\:{b},{c},{d}\:{or}\:{a},{b},{d}\:{by} \\ $$$${excluding}\:{one}\:{of}\:{a},{b},{c}\:? \\ $$