Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




На страницу 1, 2  След.
 Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
Аватара пользователя
Можно ли решить уравнение $x^4-14x^3+64x^2-114x+63$, не прибегая к помощи вычислительной техники?
Я попыталась, но нашла только три корня. Исходя из того, что все корни должны лежать в интервале (0, 14) (а это очевидно, так как слева от нуля эта штука убывает, а справа от 14 растёт), сделала тупой перебор (по целым числам) путём приближённых оценок, получила три корня: (1, 3, 7). Четвёртый где-то затерялся. В комп лезть не хочу, хочу сама решить, но наведите, пожалуйста, на мысль.

Заранее благодарна!

 Re: Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
Аватара пользователя
Если уж искать среди целых чисел, то по уму надо перебирать делители этого самого.
А как найти оставшийся корень - да поделить на $(x-x_i)$.

 Re: Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
Аватара пользователя
ИСН в сообщении #548550 писал(а):
Если уж искать среди целых чисел, то по уму надо перебирать делители этого самого.
А как найти оставшийся корень - да поделить на $(x-x_i)$.

Что-то не делится...

 Re: Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
Аватара пользователя
Разделил сначала на $(x-7)$, остаток на $(x-3)$, остаток на $(x-1)$. Четвёртый корень - $x=3$.

Или ещё так $x_4\cdot 7 \cdot 3 \cdot 1 =63$. По теореме Виета.

 Re: Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
Аватара пользователя
Александрович в сообщении #548553 писал(а):
Разделил сначала на $(x-7)$, остаток на $(x-3)$, остаток на $(x-1)$. Четвёртый корень - $x=3$.

Так он же уже был.

 Re: Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
Аватара пользователя
А можно продифференцировать и посмотреть не кратные ли корни. Просто подставлять их в производную.
какой ещё остаток???

 Re: Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
Аватара пользователя
Ktina в сообщении #548554 писал(а):
Так он же уже был.

Корни бывают кратными.

 Re: Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
Аватара пользователя
gris в сообщении #548555 писал(а):
А можно продифференцировать и посмотреть не кратные ли корни. Просто подставлять их в производную.

Олимпиада школьная, так что должно существовать простое решение, без производной.
Может, просто разложить на что-нибудь? Эх, знать бы, на что именно...

 Re: Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
63 равно произведению 4-х корней уравнения.

 Re: Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
Аватара пользователя
Если настаиваете на школьном решении, то всё-таки надо делить. Зачем производная? Весна Деление покажет, кто где сколько кратный.

 Re: Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
Вообще, производная может быть полезна. Можно найти НОД многочлена и его производной, применяя алгоритм Евклида. И этот НОД будет содержать только кратные корни самого многочлена. В данном случае Вы совершенно бесплатно найдёте корень $x=3$, а заодно узнаете, что он кратный. А потом поделите на $(x-3)^2$, получите квадратное уравнение и найдёте остальные корни.

 Re: Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
Аватара пользователя
Делить тоже нехорошо. Надо раскладывать. Ktina правильно намекнула. Она, конечно, кокетничает, так как прекрасно знает про эти кратные корни. Но вот к чему она клонит? Наверняка неспроста она это затеяла.
Я бы смекнул, что второй коэффициент раскладывается в сумму: $14=1+13$. Ну и

$x^4-14x^3+64x^2-114x+63=x^4-x^3-13x^3+13x^2+51x^2-51x-63x+63=$

$=x^3(x-1)-13x^2(x-1)+51x(x-1)-63(x-1)=$

$=(x-1)(x^3-13x^2+51x-63)=0$

Уравнение в скобках легко решается по формуле Кардано. И ничего ни подбирать, ни делить не надо.

 Re: Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
gris в сообщении #548573 писал(а):
Уравнение в скобках легко решается по формуле Кардано.
Зачем такие страсти? Просто выделить кратные корни, и всё.

Хотя как выделить-то? Производная-то запрещена :-(.

 Re: Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
Аватара пользователя
Дифференцировать же нельзя :-(
Впрочем, можно и кубический четырёхчлен (не в пост будет сказано) можно разложить тем же способом. Число 13 состоит из 1 и 3. 1 мы использовали, значит остаётся $13=3+10$. Получаем:

$x^3-13x^2+51x-63=x^3-3x^2-10x^2+30x+21x-63=x^2(x-3)-10x(x-3)+21(x-3)=$

$=(x-3)(x^2-10x+21)=0$

Ну уж квадратное уравнение все школьники умеют решать. По теореме Виета или через дискриминант.

Кстати, навело подобную задачу: $x^{2012}=0$. Один корень очевиден — это ноль.
Где остальные.

Всё это, конечно, шутки. Но что она имела в виду? Вот интрига.

 Re: Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
Ktina в сообщении #548547 писал(а):
Можно ли решить уравнение $x^4-14x^3+64x^2-114x+63$, не прибегая к помощи вычислительной техники?

Я своих семикласников вот так учу:
Запишем $x^4-14x^3+64x^2-114x+63=$
$=(x^2-7x+k)^2-49x^2-k^2-2kx^2+14kx+64x^2-114x+63=$
$=(x^2-7x+k)^2-((2k-15)x^2-(14k-114)x+k^2-63)$.
Подберём теперь $k$ так, чтобы $(2k-15)x^2-(14k-114)x+k^2-63$ было бы полным квадратом.
Для этого можно, конечно, уравнение третьей степени решить, но в данном конкретном случае $k=8$ видно сразу даже мне. Ну и дальше - понятно...

 [ Сообщений: 19 ]  На страницу 1, 2  След.


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group