miércoles, 23 de abril de 2014

IMPLEMENTACIÓN DEL MÉTODO DE CARDANO-TARTAGLIA PARA RESOLVER ECUACIONES CÚBICAS EN MICROSOFT EXCEL®

IMPLEMENTACIÓN DEL MÉTODO DE CARDANO-TARTAGLIA PARA RESOLVER ECUACIONES CÚBICAS EN MICROSOFT  EXCEL®
Ing.  Luis Manfredo Reyes
A lo largo de la historia, ha existido la presión de las personas hacia los matemáticos, para proveer “recetas”para resolver problemas de cálculo o solución. Una de las más famosas “recetas”es la llamada Fórmula de Vieta, desarrollada por Francois de Viete, (1540 – 1603),
También hubieron esfuerzos destinados a proveer formas de resolver ecuaciones de tercer grado. Los nombres destacados fueron  Girolamo Cardano  y Nicolo Fontana alias Tartaglia.


En este documento se describe cómo  el método de Cardano-Tartaglia  se implementa en Microsoft Excel para resolver algunos ejemplos.
Se debe hacer la aclaración que, actualmente existen métodos más rápidos y potentes, por ejemplo el método Newton Raphson y el Método Muller, pero el gran mérito del método de Cardano-Tartaglia es que viene de 1545.
Un resumen de las vidas de los dos autores se sintetiza de Wikipedia:
Gerolamo Cardano, (24 de septiembre de 1501 - 21 de septiembre de 1576) fue
un médico y matemático italiano.
Nacido en Pavía, Italia, En 1520, entró en la Universidad y estudió medicina en Padua consiguiendo excelentes calificaciones. Finalmente, obtuvo una considerable reputación como médico en Saccolongo (cerca de Padua)

El método de Cardano es un método para resolver analíticamente cualquier ecuación cúbica y que apareció por primera vez en el libro Ars Magna en 1545 publicado por él , aunque no existe certeza si él lo desarrolló, pues se dice que fue desarrollado originalmente por los matemáticos italianos Scipione del Ferro (1465-1526) y Niccolò Fontana (1500-1557).
Niccolo Fontana (1499 - 13 de diciembre de 1557), fue un matemático italiano apodado Tartaglia
Llegó a ser uno de los principales matemáticos del siglo XVI. Enseñó y explicó esta ciencia sucesivamente en Verona, Vicenza, Brescia y finalmente Venecia.
 Creador de un método para resolver ecuaciones de tercer grado, estando ya en Venecia, en 1535 su colega del Fiore discípulo de Scipione del Ferro de quien había recibido la fórmula para resolver las ecuaciones cúbicas, le propone un duelo matemático que Tartaglia acepta.
Gerolamo Cardano le pidió  que le compartiera su fórmula, a lo que Tasrtaglia  accede, pidiéndole  a Cardano jurar que no la publicará. Sin embargo, en vista de que Tartaglia no publica su fórmula, y que según parece llega a manos de Cardano un escrito inédito de otro matemático fechado con anterioridad al de Tartaglia y en el que independiente se llega al mismo resultado, fue  finalmente Cardano quien, considerándose libre del juramento, la publicó  en su obra Ars Magna . A pesar de que Cardano acreditó la autoría de Tartaglia, éste quedó profundamente afectado, llegando a insultar públicamente a Cardano tanto personal como profesionalmente.

Existen muy buenas referencias sobre los detalles del método, y no siendo el objetivo de éste documento describir el método, se recomienda el siguiente enlace:



La implementación del método en Excel se encuentra en el siguiente enlace:

El aspecto de la hoja es el siguiente:


Se deben ingresar los coeficientes de la ecuación en las casillas de colores. Si hay un término que no existe, se ingresa cero como coeficiente.

En el método Cardano-Tartaglia hay cuatro posibles casos de solución, la hoja los tiene implementados todos y de acuerdo a las condiciones que encuentre, presenta la solución en el lugar correspondiente

Ejemplos de solución de ecuaciones.
Ejemplo 1. Usando el método de Cardano calcule las tres raíces de la ecuación cúbica siguiente:
2x^3-10x^2+22x-14=0 \,
Se ingresan los coeficientes y la hoja realiza los cálculos intermedios y  presenta la solución indicando que se trata de una raíz real y dos complejas:

Ejemplo 2. Resuelva mediante el método de Cardano la siguiente ecuación cubica:
 x^3-7x^2+16x-12=0 \,

Ejemplo 3: Resuelva
x3-3x2+3x-1=0

Ejemplo 4: Resuelva
X3+2x2-5x-6=0


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