Как решить уравнение, введя новую переменную: (2x²+3)³ - 12(2x²+3) + 11 = 0?
Алгебра9 классУравнения с введением новой переменнойрешение уравненияновая переменнаяалгебра 9 классКвадратные уравненияметоды решения уравнений
Чтобы решить уравнение (2x²+3)³ - 12(2x²+3) + 11 = 0, мы можем ввести новую переменную. Давайте обозначим:
y = 2x² + 3Теперь перепишем уравнение с использованием этой новой переменной:
y³ - 12y + 11 = 0Теперь нам нужно решить кубическое уравнение y³ - 12y + 11 = 0. Для этого мы можем попробовать найти корни этого уравнения. Один из способов - использовать метод подбора. Давайте проверим, есть ли у этого уравнения целые корни, подставляя различные значения y:
Мы нашли, что y = 1 является корнем уравнения. Теперь мы можем разделить многочлен y³ - 12y + 11 на (y - 1) с помощью деления многочленов или синтетического деления:
После деления мы получим:
y² + y - 11 = 0Теперь мы можем решить это квадратное уравнение с помощью формулы корней:
y = (-b ± √(b² - 4ac)) / 2aГде a = 1, b = 1, c = -11. Подставим значения:
y = (-1 ± √(1² - 4*1*(-11))) / (2*1)Теперь считаем дискриминант:
D = 1 + 44 = 45Теперь подставим в формулу:
y = (-1 ± √45) / 2Корень из 45 можно упростить:
√45 = √(9*5) = 3√5Таким образом, получаем два значения для y:
y₁ = (-1 + 3√5) / 2 и y₂ = (-1 - 3√5) / 2Теперь вернемся к нашей первоначальной переменной:
2x² + 3 = yЭто дает нам два уравнения:
2x² + 3 = 1 и 2x² + 3 = (-1 + 3√5) / 2 и 2x² + 3 = (-1 - 3√5) / 2Решим первое уравнение:
1. 2x² + 3 = 1 2. 2x² = 1 - 3 3. 2x² = -2 4. x² = -1 (нет действительных решений)Теперь решим второе уравнение:
1. 2x² + 3 = (-1 + 3√5) / 2 2. 2x² = (-1 + 3√5) / 2 - 3 3. 2x² = (-1 + 3√5 - 6) / 2 4. 2x² = (3√5 - 7) / 2 5. x² = (3√5 - 7) / 4 6. x = ±√((3√5 - 7) / 4)Теперь решим третье уравнение:
1. 2x² + 3 = (-1 - 3√5) / 2 2. 2x² = (-1 - 3√5) / 2 - 3 3. 2x² = (-1 - 3√5 - 6) / 2 4. 2x² = (-7 - 3√5) / 2 5. x² = (-7 - 3√5) / 4 (это также не имеет действительных решений, так как под корнем отрицательное число)Итак, у нас есть два действительных решения:
x = ±√((3√5 - 7) / 4)Таким образом, мы нашли все решения исходного уравнения.