X ^ 4-4x ^ 3 + x ^ 2 + 4x + 1 = 0. Hvordan løse for x?

X ^ 4-4x ^ 3 + x ^ 2 + 4x + 1 = 0. Hvordan løse for x?
Anonim

Svar:

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

Forklaring:

Siden denne kvartikken ikke har rasjonelle røtter (og jeg kan ikke bli plaget med formlene), begynner vi med å bruke Newtons metode for å tilnærme røttene:

# x ~~ -0,303 #

# x ~~ -0,618 #

# x ~~ 1,618 #

# x ~~ 3,303 #

Av disse finner vi det # x ~~ -0,618 # og # x ~~ 1,618 # skille seg ut. Vi gjenkjenner disse som det gyldne forholdet:

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

Vi kan også verifisere at de er røtter ved å plugge dem inn i ligningen, men du kan bare ta mitt ord om at de faktisk er røtter.

Dette betyr at følgende er en faktor av ligningen:

# (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 #

Siden vet vi # X ^ 2-x-1 # er en faktor, vi kan bruke polynomial lang divisjon for å finne ut resten og omskrive ligningen som sådan:

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

Vi har allerede funnet ut når venstrefaktoren er lik null, så vi ser nå til høyre. Vi kan løse kvadratisk ved hjelp av kvadratisk formel for å få:

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