我该如何解决这个等式?

我该如何解决这个等式?
Anonim

回答:

#“看到解释”#

说明:

#“首先运用理性根定理来寻找理性根。”#

#“我们发现”x = 1“为理性根。”#

#“所以”(x-1)“是一个因素。我们将这个因素分开:”#

#3 x ^ 4 - 5 x ^ 3 + 2 =(x-1)(3x ^ 3-2x ^ 2-2x-2)#

#“我们有一个没有理性根的剩余三次方程式。”#

#“我们可以用Vieta方法替代它来解决它。”#

#x ^ 3 - (2/3)x ^ 2 - (2/3)x - 2/3 = 0#

#“替代”x = y + 2/9“。然后我们得到”#

#y ^ 3 - (22/27)y - (610/729)= 0#

#“替代”y =(sqrt(22)/ 9)z“。然后我们得到”#

#z ^ 3 - 3 z - 5.91147441 = 0#

#“替代”z = t + 1 / t“。然后我们得到”#

#t ^ 3 + 1 / t ^ 3 - 5.91147441 = 0#

#“代替”u = t ^ 3“,得到二次方程:”#

#u ^ 2 - 5.91147441 u + 1 = 0#

#“这个二次方程的根是u = 5.73717252。”#

#“替换变量,产量:”#

#t = root(3)(u)= 1.79019073#

#z = 2.34879043。#

#y = 1.22408929。#

#x = 1.44631151。#

#“其他根源很复杂:”#

#-0.38982242 pm 0.55586071我。#

#“(他们可以通过分开来找到”(x-1.44631151))#

回答:

理性的实际零点是 #X = 1#.

然后有一个不合理的真零:

#x_1 = 1/9(2 + root(3)(305 + 27sqrt(113))+ root(3)(305-27sqrt(113)))#

和相关的非真实复杂零点。

说明:

鉴于:

#3x ^ 4-5x ^ 3 + 2 = 0#

注意,系数的总和是 #0#.

那是: #3-5+2 = 0#

因此,我们可以推断出这一点 #X = 1# 是零和 #(X-1)# 一个因素:

#0 = 3x ^ 4-5x ^ 3 + 2#

#color(white)(0)=(x-1)(3x ^ 3-2x ^ 2-2x-2)#

剩下的立方体有点复杂……

鉴于:

#f(x)= 3x ^ 3-2x ^ 2-2x-2#

Tschirnhaus转型

为了使求解立方的任务更简单,我们使用称为Tschirnhaus变换的线性替换使立方更简单。

#0 = 243f(X)= 729x ^ 3-486x ^ 2-486x-486#

#=(9X-2)^ 3-66(9X-2)-610#

#= T ^ 3-66t-610#

哪里 #T =(9X-2)#

卡尔达诺的方法

我们要解决:

#吨^ 3-66t-610 = 0#

#吨= U + V#.

然后:

#ü^ 3 + V ^ 3 + 3(UV-22)(U + V)-610 = 0#

添加约束 #V = 22 / U# 消除 #(U + V)# 期限和得到:

#ü^ 3 + 10648 / U ^ 3-610 = 0#

乘以 #ü^ 3# 并重新排列以获得:

#(U ^ 3)^ 2-610(U ^ 3)+ 10648 = 0#

使用二次公式查找:

#Ù^ 3 =(610 + -sqrt(( - 610)^ 2-4(1)(10648)))/(2 * 1)#

#=(610 + -sqrt(372100-42592))/ 2#

#=(610 + -sqrt(329508))/ 2#

#=(610 + -54sqrt(113))/ 2#

#= 305 + -27sqrt(113)#

由于这是真实的,并且推导是对称的 #U#·V#,我们可以使用其中一个根 #ü^ 3# 和另一个 ·V ^ 3# 找到真正的根:

#T_1 =根(3)(305 + 27sqrt(113))+根(3)(305-27sqrt(113))#

和相关的复杂根源:

#t_2 =欧米茄root(3)(305 + 27sqrt(113))+ omega ^ 2 root(3)(305-27sqrt(113))#

#t_3 = omega ^ 2 root(3)(305 + 27sqrt(113))+ omega root(3)(305-27sqrt(113))#

哪里 #欧米加= -1 / 2 + SQRT(3)/ 2I# 是原始的复杂立方根 #1#.

现在 #x的= 1/9(2 + t)的#。所以我们原始立方体的根源是:

#x_1 = 1/9(2 + root(3)(305 + 27sqrt(113))+ root(3)(305-27sqrt(113)))#

#x_2 = 1/9(2 + omega root(3)(305 + 27sqrt(113))+ omega ^ 2 root(3)(305-27sqrt(113)))#

#x_3 = 1/9(2 + omega ^ 2 root(3)(305 + 27sqrt(113))+ omega root(3)(305-27sqrt(113)))#