Любое кубическое уравнение с действительными коэффициентами имеет по крайней мере один действительный корень, два других либо также действительные, либо являются комплексно сопряженной парой.
Начнем обзор с простейших случаев — двучленного и возвратного уравнений. Затем перейдем к отысканию рациональных корней (если такие имеются). Закончим примером отыскания корней кубического уравнения по формуле Кардано для общего случая.
Решение двучленного кубического уравнения.
Двучленное кубическое уравнение имеет вид
.
Это уравнение приводится к виду
делением на коэффициент А, отличный от нуля. Далее применяется формула сокращенного умножения сумма кубов:

Из первой скобки находим
, а квадратный трехчлен
имеет лишь комплексные корни.
Пример.
Найти действительные корни кубического уравнения
.
Решение.

Применяем формулу сокращенного умножения разность кубов:

Из первой скобки находим
, квадратный трехчлен во второй скобке не имеет действительных корней, так как его дискриминант отрицателен.
Ответ:
.
Решение возвратного кубического уравнения.
, где А и В – коэффициенты.
Проведем группировку:

Очевидно, что х = -1 является корнем такого уравнения, а корни полученного квадратного трехчлена
легко находятся через дискриминант.
Пример.
Решить кубическое уравнение
.
Решение.
Это уравнение возвратное. Проведем группировку:

Очевидно, x = -1 является корнем уравнения.
Находим корни квадратного трехчлена
:

Ответ:
.
Решение кубических уравнений с рациональными корнями.
Начнем с простейшего случая, когда х=0 является корнем кубического уравнения
.
В этом случае свободный член D равен нулю, то есть уравнение имеет вид
.
Если вынести х за скобки, то в скобках останется квадратный трехчлен, корни которого легко найти либо через дискриминант, либо по теореме Виета
.
Пример.
Найти действительные корни уравнения
.
Решение.

x=0 является корнем уравнения. Найдем корни квадратного трехчлена
.
Так как его дискриминант
меньше нуля, то действительных корней трехчлен не имеет.
Ответ:
х=0.
Если коэффициенты кубического уравнения
являются целыми числами, то уравнение может иметь рациональные корни.
При
, домножим обе части уравнения на
и проведем замену переменных y = Ax:

Пришли к приведенному кубическому уравнению. Оно может иметь целые корни, которые являются делителями свободного члена. Так что выписываем все делители и начинаем их подставлять в полученное уравнение до получения тождественного равенства. Тот делитель
, при котором тождество получено, является корнем уравнения. Следовательно, корнем исходного уравнения является
.
Далее делим многочлен
на
и находим корни полученного квадратного трехчлена.
Пример.
Найти корни кубического уравнения
.
Решение.
Преобразуем уравнение к приведенному: домножим на
обе части и проведем замену переменной y = 2x.

Свободный член равен 36. Запишем все его делители:
.
Подставляем их по очереди в равенство
до получения тождества:

Таким образом, y = -1 является корнем. Ему соответствует
.
Разделим
на
, используя схему Горнера:

Получаем,

Осталось найти корни квадратного трехчлена
.
Очевидно, что
, то есть, его кратным корнем является х=3.
Ответ:
.
Замечание.
По такому алгоритму можно решать возвратные уравнения. Так как -1 является корнем всякого возвратного кубического уравнения, то можно разделить левую часть исходного уравнения на х+1 и найти корни полученного квадратного трехчлена.
В случае, когда кубическое уравнение не имеет рациональных корней, применяются другие способы решения, к примеру, специфические способы разложения многочлена на множители.
Решение кубических уравнений по формуле Кардано.
В общем случае, корни кубического уравнения находятся по формуле Кардано.
Для кубического уравнения
находятся значения
. Далее находим
и
.
Подставляем полученные p и q в формулу Кардано:

Значения кубических корней следует брать такими, чтобы их произведение было равно
. В итоге, находим корни исходного уравнения по формуле
.
Решим по формуле Кардано предыдущий пример.
Пример.
Найти корни кубического уравнения
.
Решение.
Имеем
.
Находим
, следовательно,

Подставляем в формулу Кардано:

принимает три значения (подробнее об этом поговорим в разделе теория функции комплексного переменного). Запишем их.

При k=0 имеем
.
При k=1 имеем
.
При k=2 имеем
.
Разобьем эти значения по парам, которые в произведении дают
.
Первая пара значений:
и
.
Вторая пара значений:
и
.
Третья пара значений:
и
.
Возвращаемся к формуле Кардано:

Таким образом,

Ответ:
.
К решению кубических уравнений сводится решение уравнений четвертой степени по методу Феррари.
