質問<103>98/12/21
from=高田
「4次方程式」


はじめまして。
ある計算の途中で「4次方程式」となってしまい、計算が
途中で止まってしまいました。
大変申し訳ありませんが、以下の式の解を教えて下さい。

0=-aX^4 + bX - c

              X=?

以上、宜しくお願いします。


お返事98/12/22
from=武田


3次方程式にしろ4次方程式にしろ、大変難しい計算です。
2次方程式に解の公式があるので、易しいと誤解している人
が多いですね。
ご質問の4次方程式も解くのは大変です。
私も学校の図書館から応用数学シリーズ1「応用代数学」
(早田保実・山口正博・佐藤達男共著)森北出版を借りてき
て勉強しました。
まず、ax4-bx+c=0として計算してみま
しょう。フェラリの解法を利用します。
両辺をaで割って、x4+mx+n=0
実数λを下記のようにして4次方程式を変形すると、
(x2+λ)2=2λx2+λ2-mx-n
と変形して、右辺を完全平方式にする。
m2=4・2λ・(λ2-n)より、
8λ3-8nλ-m2=0
3次方程式となるので、これを解いてλとする。
右辺が完全平方式になったので、
(x2+λ)2=(αx+β)2
平方根を取って、2つの2次方程式を解くと、4つの解が求
まる。
x2+λ=αx+β
x2+λ=-(αx+β)

(疑問点)λは3次方程式の解なので、3つ有るわけだが、
どの場合のλについて上記の2次方程式は解くのか?
3次方程式の判別式R=m4/256-n3/27
がR>0のとき1実根2複素根なので、実数λは1つなので
安心だが、R<0となると、3実根となるので答が3通り出
来る。