2014 dxdy logo

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?
Сообщение15.03.2012, 13:17 
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?
Сообщение15.03.2012, 13:26 
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?
Сообщение15.03.2012, 13:28 
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?
Сообщение15.03.2012, 13:29 
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?
Сообщение15.03.2012, 13:31 
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?
Сообщение15.03.2012, 13:32 
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?
Сообщение15.03.2012, 13:33 
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?
Сообщение15.03.2012, 13:33 
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?
Сообщение15.03.2012, 14:52 
63 равно произведению 4-х корней уравнения.

 
 
 
 Re: Уравнение четвёртой степени, как решить на бумаге без компа?
Сообщение15.03.2012, 15:04 
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?
Сообщение15.03.2012, 15:16 
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?
Сообщение15.03.2012, 15:18 
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?
Сообщение15.03.2012, 15:23 
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?
Сообщение15.03.2012, 15:33 
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?
Сообщение17.03.2012, 14:19 
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