1

Как на python реализовать программу, вычисляющую корни кубического уравнения ax^3+bx^2+cx+d? Пробовала через формулу Кардано, но столкнулась с ошибкой вычисления чисел float. Такой же код на с++ работает, на python нет( ПОМОГИТЕ.

import cmath
        
print('Решим уравнение вида a*x^3+b*x^2+c*x+d=0')
a = input('Введите значение a: ')
b = input('Введите значение b: ')
c = input('Введите значение c: ')
d = input('Введите значение d: ')
a = float(a)
b = float(b)
c = float(c)
d = float(c)  # <-   ВОТ ОШИБКА))))))
        
if a == 0 and b == 0 and c == 0 and d == 0:
    print('Ошибка')
    exit()
p = (3 * a * c - b ** 2) / (3 * a ** 2)
q = (2 * b ** 3 - 9 * a * b * c + 27 * a ** 2 * d) / (27 * a ** 3)
Q = (p / 3) ** 3 + (q / 2) ** 2
print('p = ', p, '\nq = ', q, '\nQ = ', Q)
if q == 0:
    F = cmath.pi/2
if q < 0:
    F = cmath.atan(-2 * cmath.sqrt(-Q) / q)
if q > 0:
    F = cmath.atan(-2 * cmath.sqrt(-Q) / q) + cmath.pi
        
if Q < 0:
    x1 = 2 * (-p / 3)**0.5 * cmath.cos(F / 3) - b / (3 * a)
    x1 = round(x1.real, 5) 
    x2 = 2 * (-p / 3)**0.5 * cmath.cos((F / 3) + 2 * cmath.pi / 3) - b / (3 * a)
    x2 = round(x2.real, 5)
    x3 = 2 * (-p / 3)**0.5 * cmath.cos((F / 3) + 4 * cmath.pi / 3) - b / (3 * a)
    x3 = round(x3.real, 5) 
    print('\nx1 =', x1, '\nx2 =', x2, '\nx3 =', x3)
elif Q == 0:
    x1 = 2 * (-q / 2) ** (1 / 3) - b / (3 * a)
    x2 = (-q / 2) ** (-1 / 3) - b / (3 * a)
    x3 = (-q / 2) ** (-1 / 3) - b / (3 * a)
    print('\nx1 =', x1, '\nx2 =', x2, '\nx3 =', x3)
elif Q > 0:
    alfa = (-q / 2 + Q ** 0.5) ** (1 / 3)
    beta = -abs((-q / 2 - Q ** 0.5) ** (1 / 3))
    y1 = alfa + beta
    y2 = complex(-((alfa + beta) / 2), (alfa - beta) / 2 * 3 ** 0.5)
    y3 = complex(-((alfa + beta) / 2), -(alfa - beta) / 2 * 3 ** 0.5)
    x1 = y1 - b / (3 * a)
    x1 = round(x1, 5)
    x2 = y2 - b / (3 * a)
    x2 = round(x2.real, 5) + round(x2.imag, 5) * 1j
    x3 = y3 - b / (3 * a)
    x3 = round(x3.real, 5) + round(x3.imag, 5) * 1j
    print('\nalfa =', alfa, '\nbeta =', beta, '\n\nx1 =', x1, '\nx2 =', x2, '\nx3 =', x3)
 

при вводе например 1 2 3 4 выдает:

p =  1.6666666666666667 
q =  1.5925925925925926 
Q =  0.8055555555555556

alfa = 0.46605598306870266 
beta = -1.1920360981046767 

x1 = -1.39265 
x2 = (-0.30368+1.43595j) 
x3 = (-0.30368-1.43595j)

правильный ответ:

x1 = -1.6506291914393746                                                                                        
x2 = -0.1746854042803145 + 1.546868887231393*i                                                                                       
x3 = -0.1746854042803145 - 1.546868887231393*i
5
  • 1
    Добавьте в вопрос через править вашу попытку сделать на питоне, так будет проще помочь :)
    – gil9red
    5 апр 2021 в 19:17
  • 1
    и текст ошибки целиком скопируйте в свой вопрос
    – Интик
    5 апр 2021 в 19:24
  • 2
    @Tanya По-моему надо просто округлить результаты до вменяемой точности. Например так: x2 = round(x2.real, 5) + round(x2.imag, 5) * 1j. Ибо float - штука вообще не точная в плане репрезентации чисел.
    – GrAnd
    6 апр 2021 в 11:33
  • 1
    пожалуйста, если правите код, то дополняйте вопрос там а не в комментариях
    – Интик
    6 апр 2021 в 12:30
  • @GrAnd новая проблема: ввожу 1 2 3 4, вместо: x1=-1.6506291914393746 x2=-0.1746854042803145+ i*1.546868887231393 x3=0.1746854042803089- i*1.5468688872313884 получаю ответ: x1=-1.39265 x2 =(-0.30368+1.43595j) x3 = (-0.30368-1.43595j) код исправила
    – Anya
    6 апр 2021 в 12:39

2 ответа 2

4

У вас формулы для альфы и беты идентичные и, по-моему, неправильные.

5
  • я исправила формулы, сейчас как в википедии, но ответ все равно неправильный (добавила актуальный). Ошибка идет аж из вычисления beta. Я предполагаю, что python неправильно считает, но не знаю как решить эту проблемку
    – Anya
    6 апр 2021 в 10:12
  • добавила в beta модуль: beta = -abs((-q / 2 - Q ** 0.5) ** (1 / 3)) , получила верный ответ для 1 2 2 2 , но при вводе одинаковых значений, к примеру: 1 1 1 1, комплексные корни выдает неправильные x1 = -1.0 x2 = (5.551115123125783e-17+0.9999999999999999j) x3 = (5.551115123125783e-17-0.9999999999999999j)
    – Anya
    6 апр 2021 в 10:25
  • 2
    @Tanya По-моему надо просто округлить до вменяемой точности. Например так: x2 = round(x2.real, 5) + round(x2.imag, 5) * 1j. Ибо float - штука вообще не точная в плане репрезентации чисел.
    – GrAnd
    6 апр 2021 в 10:54
  • @GrAnd ОГРОМНОЕ СПАСИБО!
    – Anya
    6 апр 2021 в 11:35
  • @Tanya, пожалуйста, не забудьте проголосовать и принять ответ :)
    – gil9red
    6 апр 2021 в 12:07
0

код абсолютно правильный,
но в 11 строке:

d=float(c)

вместо

d=float(d)

В этом и ошибка

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.