Question Number 200460 by faysal last updated on 19/Nov/23
$$\mathrm{Find}\:\mathrm{the}\:\mathrm{cardano}'\mathrm{s}\:\mathrm{solution}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\: \\ $$$$\mathrm{equation}\:\mathrm{28x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{9x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}=\mathrm{0} \\ $$
Answered by Frix last updated on 19/Nov/23
$$\mathrm{28}{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{9}{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}=\mathrm{0} \\ $$$${x}^{\mathrm{3}} −\frac{\mathrm{9}{x}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{28}}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{28}}=\mathrm{0} \\ $$$$\mathrm{Before}\:\mathrm{using}\:\mathrm{any}\:\mathrm{other}\:\mathrm{method}\:\mathrm{we}\:\mathrm{try}\:\mathrm{all} \\ $$$$\mathrm{factors}\:\mathrm{of}\:\pm\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{28}}\:\Rightarrow\:{x}_{\mathrm{1}} =−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}.\:\mathrm{We}\:\mathrm{now}\:\mathrm{have} \\ $$$$\left({x}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{4}}\right)\left({x}^{\mathrm{2}} −\frac{\mathrm{4}{x}}{\mathrm{7}}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{7}}\right)=\mathrm{0} \\ $$$$\Rightarrow\:{x}_{\mathrm{2},\:\mathrm{3}} =\frac{\mathrm{2}}{\mathrm{7}}\pm\frac{\sqrt{\mathrm{3}}}{\mathrm{7}}\mathrm{i} \\ $$$$\mathrm{Cardano}\:\mathrm{means}\:\mathrm{more}\:\mathrm{work}: \\ $$$$\mathrm{28}{x}^{\mathrm{3}} −\mathrm{9}{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}=\mathrm{0} \\ $$$${x}^{\mathrm{3}} −\frac{\mathrm{9}{x}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{28}}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{28}}=\mathrm{0} \\ $$$${x}={t}+\frac{\mathrm{3}}{\mathrm{28}} \\ $$$${t}^{\mathrm{3}} −\frac{\mathrm{27}{t}}{\mathrm{784}}+\frac{\mathrm{365}}{\mathrm{10976}}=\mathrm{0}\:\Rightarrow\:{p}=−\frac{\mathrm{27}}{\mathrm{784}}\wedge{q}=\frac{\mathrm{365}}{\mathrm{10976}} \\ $$$${u}=\sqrt[{\mathrm{3}}]{−\frac{{q}}{\mathrm{2}}+\sqrt{\frac{{q}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{4}}+\frac{{p}^{\mathrm{3}} }{\mathrm{27}}}}\wedge{v}=\sqrt[{\mathrm{3}}]{−\frac{{q}}{\mathrm{2}}−\sqrt{\frac{{q}^{\mathrm{2}} }{\mathrm{4}}+\frac{{p}^{\mathrm{3}} }{\mathrm{27}}}} \\ $$$${t}_{\mathrm{1}} ={u}+{v} \\ $$$${t}_{\mathrm{2}} =\omega{u}+\omega^{\mathrm{2}} {v} \\ $$$${t}_{\mathrm{3}} =\omega^{\mathrm{2}} {u}+\omega{v} \\ $$$$… \\ $$