Resolução da equação do 3º grau

[tonux]

Olá, boa tarde

Para a determinação das 3 raízes reais de uma equação do 3º grau, caso a condição se verifique, tenho sempre erro em C++, ao contrário do BASIC que me dá resultado certos.

O método usado foi o chamado método trigonométrico, para o caso de 3 raízes reais.

Código em BASIC

'Cálculo do valor das raízes de uma eq do 3º grau 

const pi=3.141593
dim as single yy,p,pp,q,cc,tt,teta,x1,x2,x3,z1,z2,r1,i1,a,b,c,d,aa,bb
print "entrada dos coeficientes:"
input a:input b:input c:input d
If a=0 Then
	Print 
	Print "O coeficiente 'a' TEM QUE SER DIFERENTE DE 0"
	Print 
	Print "carregue numa tecla para finalizar"
	Sleep
	End
EndIf

yy=b/(3*a)
p=(c/(3*a))-(b^2/(9*(a^2)))
q=((2*b^3)/(27*a^3)-(b*c/(3*(a^2))))+(d/a)
cc=q^2+(4*(p)^3)

if cc<0 then 

tt=q/(2*sqr((-p)^3))
teta=(1/3)*(pi/2-atn(tt/(sqr(-tt*tt+1))))
pp=-2*sqr(-p)

x1=pp*cos(teta)-yy
x2=pp*cos(teta+(120/180*pi))-yy
x3=pp*cos(teta+(240/180*pi))-yy

print
print "3 raizes reais"
print
print "x1= ";x1
print "x2= ";x2
print "x3= ";x3
print
print "f(x1)= ";a*x1^3+(b*x1^2)+(c*x1)+d
print "f(x2)= ";a*x2^3+(b*x2^2)+(c*x2)+d
print "f(x3)= ";a*x3^3+(b*x3^2)+(c*x3)+d

Código em C++

int tergrau()
    {
		float p,q,cc,a,b,c,d,tt,teta,pp,x1,x2,x3,yy;
		cout<<"Resolução da equação do 3º grau";
		cout<<endl;
		cout<<"Faca entrar os coeficientes:"<<endl;
		cin>>a;cin>>b;cin>>c;cin>>d;cout<<endl;
		
		yy=b/(3*a);cout<<"yy= "<<yy<<endl;
		p=(c/(3*a))-(pow(b,2)/(9*(pow(a,2))));
		cout<<"p= "<<p;
		q=((2*(pow(b,3)/(27*pow(a,3)))-(b*c/(3*pow(a,2))))+(d/a));
		cout<<"q= "<<q<<endl;
		cc=pow(q,2)+(4*pow(p,3));
		cout<<"cc= "<<cc<<endl;
		  if (cc<0){
			
			tt=q/(2*sqrt(pow(-p,3))); cout<<"tt= "<<tt<<endl;
			teta=(1/3)*(pi/2-atan(tt/(sqrt(-tt*tt+1))));
			cout<<"teta= "<<teta<<endl;cout<<"pi= "<<pi<<endl;
			pp=-2*sqrt(-p); cout<<"pp= "<<pp<<endl;
	
			x1=pp*cos(teta)-yy;
			x2=pp*cos(teta+(120/180*pi))-yy;
			x3=pp*cos(teta+(240/180*pi))-yy;
			cout<<endl;
			cout<<"3 raizes reais"<<endl<<endl;
			cout<<"x1= "<<x1<<endl;
			cout<<"x2= "<<x2<<endl;
			cout<<"x3= "<<x3<<endl<<endl;
			cout<<"f(x1)= "<<a*pow(x1,3)+(b*pow(x1,2))+(c*x1)+d<<endl;
			cout<<"f(x2)= "<<a*pow(x2,3)+(b*pow(x2,2))+(c*x2)+d<<endl;
			cout<<"f(x3)= "<<a*pow(x3,3)+(b*pow(x1,3))+(c*x3)+d<<endl;
		 
	   }
return 0;
}		

No caso do código c++, inseri somente a rotina de cálculo de equaçõas do 3º grau ( o programa tem, ainda, outras rotinas que calculam as equações do 1º grau e do 2º grau)

Pois, estranhamente, não obtenho os valores correctos com o programa c++, ao contrário do BASIC. Aparentemente, a maior diferença é no cálculo da variável teta. Problemas de cálculos trigonométricos por parte do compilador (GNU)? Ou problemas na construção das expressões em c++? 

(Acrescentei impressões auxiliares para tentar resolver o problema - debug)

Obrigado pela atenção.

[HappyHippyHippo]

não vou estar a ver o código, porque está ilegível.

do pouco que vi, não parece estar nada de criticamente errado, no entanto, pergunto : tens alguma referência online onde explica passo a passo o que estás a tentar implementar ?

[tonux]

Olá

Há tempos criei este código para determinação de raízes de equações de grau n até ao 3 grau algebricamente e mais graus graficamente, em basic. Pretendo, agora, fazer a tradução para c++ 

Concretamente, não me baseei em qualquer referência online do programa no seu todo. Foi do conhecimento adquirido ao longo do tempo.

Edited December 11, 2016 at 02:11 PM by tonux

[HappyHippyHippo]

digo isso porque das soluções que envontrei nenhuma engloba o arctan

[tonux]

Este programa em C++, nos casos das equações de 1º e 2º graus, trabalha perfeitamente. Onde entra a trigonometria é que há problema. O arctan entra num dos métodos. Não me recordo de onde o tirei (já foi há muitos anos!). Na literatura actual, de facto, não encontro. Mas se resolve em BASIC, também deve servir para C++.😕

Edited December 11, 2016 at 06:40 PM by tonux

[tonux]

Ainda agora experimentei com uma calculadora (Casio) que resolve raízes da equação do 3º e a versão de BASIC bate certinho com a calculadora.

[HappyHippyHippo]

a conversão do código parece bem ... mas sem uma referência do método é complicado validar por completo ... pode ser um problema de precedência de operadores ...

[tonux]

Vou continuar à procura deste método que, aparentemente, diverge dos métodos que eu tenho consultado agora, Cardano-Tartaglia e outros.

Mas, continuo a não entender esta divergência entre linguagens, quando as operações são as mesmas. já tentei recolocar os parêntises, mas não deu resultado.Vou escrever o programa em FORTRAN para ver o que se passa.😕

Edited December 12, 2016 at 07:14 PM by tonux

[tonux]

Já experimentei com FORTRAN, dois compiladores -Frost e GNU - e os resultados são idênticos aos do C++.

Mistério.😕  Vou continuar a pesquisa. Tem que haver uma explicação. No BASIC (FB) resolve correctamente; Em FORTRAN e C++, não!!

[HappyHippyHippo]

como disse, pode ser um problema de precedência de operadores. mas para ter a certeza, só mesmo com as fórumlas

[tonux]

Problema resolvido:                                                            

fórmula, em Free BASIC, para o cálculo do ângulo teta:

Teta=(1/3)*(pi/2-atn(tt/(sqr(-tt*tt+1)))), isto é,   

teta=(1/3)*(pi/2-arctan⁡(tt/√((-tt*tt+1))) , --> inicialmente com o formato do editor de matemática do Word

fazendo as contas temos:

teta=pi/6-(arctan⁡(tt/√((-tt*tt+1))))/3 --> inicialmente com o formato do editor de matemática do Word

De onde, programando em C**:

Teta=pi/6-(atan(tt/sqrt(-tt*tt+1))))/3

Utilizei o Editor de matemática do Word, mas não consegui copiar fielmente, aparecendo em código de programação o que não era para sê-lo.

Agora já obtenho cálculos correctos. Diferenças subtis entre o BASIC (neste caso o Free BASIC), o C++ e o FORTRAN, na hierarquia dos cálculos.

Obrigado pelo interesse mostrado.🙂

Servi-me do editor Word para tentar reconstruir a fórmula original.

Edited December 15, 2016 at 05:24 PM by tonux

[PsySc0rpi0n]

Podias postar o código resolvido para referência para outras pessoas! 🙂