3次方程式 計算ツール

3次方程式 ax³ + bx² + cx + d = 0 の実数解および複素数解(虚数解)、判別式(Δ)、還元形方程式を自動計算・表示する無料計算ツールです。

800.8K 利用回数 更新日 · 2026-04-25 ブラウザ内で処理 · アップロードなし
AD

3次方程式 計算ツールの使い方

3次方程式 計算ツールは、一般的な3次方程式 ax³ + bx² + cx + d = 0 の解(根)と判別式、途中計算ステップを瞬時に求めるオンライン数学ツールです。

  1. 係数 a の入力 — 3次の項の係数 a を入力します(※ 0 は指定できません)。
  2. 係数 b, c, d の入力 — それぞれ 2次の項 b、1次の項 c、定数項 d の値を入力します。
  3. 数式のリアルタイムプレビュー — 入力内容に合わせて組み立てられた3次方程式が表示されます。
  4. 解(根)と判別式の確認 — 最大3つの解(実数解・複素数解)、判別式 Δ(デルタ)、および解の型分類(3つの実数解 / 重解 / 1実数解と2複素数解)を表示します。
  5. 還元形(Depressed Cubic)の確認 — 方程式の変形ステップである t³ + pt + q = 0 の係数を合わせて確認できます。

計算式と理論背景 - 3次方程式 計算ツール

3次方程式 計算ツールでは、代数学におけるカルダノの公式(Cardano’s formula)と還元形変換プロセスを適用しています。

ステップ 1 — 還元形(Depressed Form)への変換

変数変換 $x = t - \frac{b}{3a}$ を行うことで、2次の項($t^2$)を消去します。

p = (3ac − b²) / (3a²)
q = (2b³ − 9abc + 27a²d) / (27a³)
還元形方程式: t³ + pt + q = 0

ステップ 2 — 判別式(Δ)による分類と解法

Δ = −(4p³ + 27q²)
判別式 Δ の値解の分類(種類)解法
Δ > 0異なる3つの実数解三角関数法(還元不能の場合: Casus Irreducibilis)
Δ = 0重解(二重解と単解、または三重解)代数代入式
Δ < 01つの実数解 + 2つの共役複素数解カルダノの公式

カルダノの公式(Δ < 0 の場合):

u = ∛(−q/2 + √(−Δ/108))
v = ∛(−q/2 − √(−Δ/108))
実数解 t₁ = u + v
複素数解 t₂,₃ = −(u+v)/2 ± i(√3/2)|u−v|
最後に x = t − b/(3a) へ戻して本来の解 x を算出

3次方程式 計算ツールの活用事例

  • 高校・大学数学の宿題・問題演習 - 手計算でのカルダノの公式や因数定理・組み立て除法の計算結果の答え合わせに活用できます。
  • 物理学・工学計算 - 運動方程式、制御工学の特性方程式、梁のたわみ計算など、3次方程式が現れる工学計算の解を即座に確認できます。
  • コンピュータグラフィックス・ゲーム開発 - 3次ベジェ曲線(Bezier curve)の交点判定やレイトリーシングにおける衝突検出アルゴリズムの検証に役立ちます。

3次方程式 計算ツールを活用して、代数方程式の解法理解や正確な解の試算にお役立てください。

3次方程式 計算ツールについてのよくある質問

3次方程式 計算ツールはどのように解を求めていますか?

変数を x = t − b/(3a) と置換して2次の項を消去した還元形(t³ + pt + q = 0)に変換し、判別式(Δ)によって解の分類(カルダノの公式または三角関数法)を行い解を算出します。

判別式(Δ)で何が分かりますか?

Δ > 0 の場合は異なる3つの実数解、Δ = 0 の場合は重解(重根)、Δ < 0 の場合は1つの実数解と2つの互いに共役な複素数解(虚数解)を持ちます。

複素数解(虚数単位 i)の計算にも対応していますか?

はい。判別式が負の場合、1つの実数解に加えて a + bi 形式の複素数解を明確にラベル表示します。

入力したデータは保存されますか?

いいえ。すべての計算はブラウザ上でリアルタイムに実行され、外部サーバーに送信されることはありません。