Calculateur d'équation cubique

Résolvez les équations polynomiales du troisième degré et trouvez toutes les racines réelles et complexes avec la méthode de Cardan.

Résoudre une équation cubique
Saisissez les quatre coefficients. Le coefficient dominant ne doit pas être nul.

a fois x au cube + b fois x au carré + cx + d = 0

À propos des équations cubiques

Une équation cubique est une équation polynomiale dont le degré maximal est trois. Sa forme standard comporte les coefficients a, b, c et d, avec un coefficient dominant non nul. Toute équation cubique possède exactement trois racines en comptant les racines complexes et leur multiplicité. Selon les coefficients, il peut s'agir de trois racines réelles distinctes, de racines réelles multiples ou d'une racine réelle accompagnée de deux racines complexes conjuguées. Ce calculateur reprend les principes classiques de la formule de Cardan. Il divise d'abord tous les coefficients par le coefficient dominant pour obtenir un polynôme unitaire. Un changement de variable élimine ensuite le terme du second degré et donne une équation cubique réduite. Deux quantités dérivées, généralement notées p et q, déterminent un discriminant. Un discriminant positif donne une racine réelle et deux complexes conjuguées. Un discriminant négatif donne trois racines réelles distinctes, calculées sous une forme trigonométrique évitant des valeurs complexes intermédiaires inutiles. Un discriminant nul indique des racines multiples. Les racines complexes sont affichées avec une partie réelle et une partie imaginaire suivie de i. Comme les coefficients initiaux sont réels, les racines non réelles vont par paires conjuguées : leurs parties réelles sont égales et leurs parties imaginaires sont opposées. Les résultats sont arrondis à l'affichage ; remplacer une racine irrationnelle par sa valeur arrondie dans le polynôme peut donc laisser un très faible résidu. Les racines entières exactes s'affichent sans zéros décimaux superflus. Les équations cubiques modélisent des volumes, des mouvements, des problèmes d'optimisation, des intersections, le comportement des fluides et bien d'autres relations scientifiques ou techniques. Elles apparaissent aussi lors de la factorisation de polynômes de degré supérieur et du calcul des valeurs propres de systèmes tridimensionnels. Pour bien utiliser le calculateur, regroupez tous les termes d'un même côté de l'égalité et réduisez les termes de même degré avant de saisir les coefficients. Indiquez zéro pour chaque terme absent. Par exemple, pour x au cube plus 1, a vaut 1, b et c valent 0 et d vaut 1. Multiplier tous les coefficients par une même constante non nulle ne change pas les racines. Le calculateur fournit les trois solutions pour factoriser le polynôme, examiner les racines multiples ou poursuivre une analyse numérique.

Exemples d'équations cubiques

La nature des racines varie selon les coefficients et le discriminant.

ÉquationRacinesNature des racines
x au cube - 6 fois x au carré + 11x - 6 = 01, 2, 3Trois racines réelles distinctes.
x au cube + 1 = 0-1, 0.5 plus ou moins 0.8660254iUne racine réelle et deux complexes conjuguées.
x au cube - 3x + 2 = 0-2, 1, 1Une racine simple et une racine multiple.

Comment résoudre une équation cubique

  1. Regroupez les termes d'un même côté et classez-les du troisième degré jusqu'à la constante.
  2. Saisissez a, b, c et d, en mettant zéro pour chaque puissance absente.
  3. Sélectionnez Résoudre l'équation cubique pour appliquer le discriminant et le cas approprié de la méthode de Cardan.
  4. Consultez les trois racines réelles ou complexes en tenant compte des valeurs répétées.

Questions fréquentes

Combien de racines une équation cubique possède-t-elle ?

Elle en possède trois en comptant les valeurs complexes et les multiplicités. Le nombre de racines réelles distinctes dépend du discriminant.

Pourquoi les racines d'une équation cubique peuvent-elles être complexes ?

Une équation cubique réelle possède toujours au moins une racine réelle, mais les deux autres peuvent être hors de la droite réelle. Avec des coefficients réels, ces deux racines non réelles sont conjuguées.

Que faire si un coefficient manque ?

Saisissez zéro comme coefficient de la puissance absente. Sauter sa position attribuerait les autres valeurs aux mauvais termes.

Le coefficient a peut-il être nul ?

Non. Un coefficient dominant nul rend l'équation quadratique ou de degré inférieur, et non cubique. Utilisez un outil adapté à ce degré.

Que signifie une racine multiple ?

Une racine multiple apparaît plusieurs fois dans la factorisation du polynôme. Sur le graphique, elle correspond souvent à un point où la courbe touche l'axe horizontal sans le traverser.

Les racines affichées sont-elles exactes ?

Les racines entières et décimales simples peuvent être affichées exactement, tandis que les composantes irrationnelles et complexes sont arrondies. Le calcul interne utilise la précision standard en virgule flottante.