X ^ 4-4x ^ 3 + x ^ 2 + 4x + 1 = 0. Hogyan lehet megoldani az x-et?

X ^ 4-4x ^ 3 + x ^ 2 + 4x + 1 = 0. Hogyan lehet megoldani az x-et?
Anonim

Válasz:

# X = (1 + -sqrt5) / 2, x = (3 + -sqrt13) / 2 #

Magyarázat:

Mivel ez a quartic nem rendelkezik racionális gyökerekkel (és nem tudok zavarni a képletekkel), elkezdjük a Newton módszerét a gyökerek közelítésére:

# X ~~ -0,303 #

# X ~~ -0,618 #

# X ~~ 1,618 #

# X ~~ 3,303 #

Ezek közül azt találjuk # X ~~ -0,618 # és # X ~~ 1,618 # kiáll. Ezt arany arányként ismerjük fel:

# X = (1 + -sqrt5) / 2 #

Meggyőződhetünk arról is, hogy ezek gyökerek, ha azokat az egyenlethez csatlakoztatják, de meg tudod venni, hogy valóban gyökerei vannak.

Ez azt jelenti, hogy az alábbi tényező a következő:

# (X- (1 + sqrt5) / 2) (x- (1-sqrt5) / 2) = #

# = ((X-1/2) + sqrt5 / 2) ((x-1/2) -sqrt5 / 2) = #

# = (X-1/2) ^ 2- (sqrt5 / 2) ^ 2 = x ^ 2-x + 1 / 4-5 / 4 = #

# = X ^ 2-x-1 #

Mióta tudjuk # X ^ 2-x-1 # tényező, a polinom hosszú osztást használhatjuk, hogy megtudjuk a maradékot és átírjuk az egyenletet így:

# (X ^ 2-x-1) (X ^ 2-3x-1) = 0 #

Már rájöttünk, amikor a bal tényező nulla, így most nézzük a jobb oldalt. A kvadratikus megoldást a kvadratikus képlettel lehet megoldani, hogy:

# X = (3 + -sqrt13) / 2 #