równanie
iks: Znależć wszystkie rozwiazania w liczbach zespolonych równania x4−x3−x2−x−1=0.
13 mar 20:44
wredulus_pospolitus:
no to do dzieła ... życzę powodzenia w ich wyznaczaniu
13 mar 20:47
ABC:
jeżeli ci to potrzebne do jakichś obliczeń to pierwiastki mniej więcej tyle wynoszą:
−0.7748041132154336
1.927561975482925
−0.07637893113374583+0.8147036471703861 i
−0.07637893113374583−0.8147036471703861 i
a jeśli chcesz wzory zobaczyć, to może w nocy Mariusz coś napisze
13 mar 22:37
14 mar 13:03
Mariusz:
Ty też je znasz
Rozkład na czynniki można przedstawić w sposób zrozumiały nawet dla licealisty
Licealiście tzw casus irreducibilis trzeba pokazywać z użyciem trygonometrii
Tutaj nie mamy takiego ograniczenia
Mając rozkład na czynniki łatwo znaleźć rozwiązania
Tutaj przedstawienie wielomianu najpierw w postaci różnicy kwadratów
będzie wygodniejsze niż wymnażanie trójmianów kwadratowych w postaci ogólnej
bo współczynnik przy x
3 nie jest zerowy
x
4−x
3−x
2−x−1=0
(x
4−x
3)−(x
2+x+1)=0;
| x2 | | 5 | |
(x4−x3+ |
| )−( |
| x2+x+1)=0; |
| 4 | | 4 | |
| x | | 5 | |
(x2− |
| )2−( |
| x2+x+1)=0 |
| 2 | | 4 | |
| x | | y | | 5 | | 1 | | y2 | |
(x2− |
| + |
| )2−((y+ |
| )x2+(− |
| y+1)x+ |
| +1)=0 |
| 2 | | 2 | | 4 | | 2 | | 4 | |
| y2 | | 5 | | 1 | |
4( |
| +1)(y+ |
| )−(− |
| y+1)2=0 |
| 4 | | 4 | | 2 | |
| 5 | | 1 | |
(y2+4)(y+ |
| )−(− |
| y+1)2=0 |
| 4 | | 2 | |
| 5 | | 1 | |
y3+ |
| y2+4y+5−( |
| y2−y+1)=0 |
| 4 | | 4 | |
y
3+y
2+5y+4=0
| 1 | | 1 | | 1 | | 1 | |
(y+ |
| )3=y3+3y2 |
| +3y |
| + |
| |
| 3 | | 3 | | 9 | | 27 | |
| 1 | | 1 | | 1 | |
(y+ |
| )3=y3+y2+ |
| y+ |
| |
| 3 | | 3 | | 27 | |
| 1 | | 14 | | 1 | | 43 | |
(y+ |
| )3+ |
| (y+ |
| )=y3+y2+5y+ |
| |
| 3 | | 3 | | 3 | | 27 | |
| 1 | | 14 | | 1 | | 65 | |
(y+ |
| )3+ |
| (y+ |
| )+ |
| =y3+y2+5y+4 |
| 3 | | 3 | | 3 | | 27 | |
w=u+v
| 14 | | 65 | |
(u+v)3+ |
| (u+v)+ |
| =0 |
| 3 | | 27 | |
| 14 | | 65 | |
u3+3u2v+3uv2+v3+ |
| (u+v)+ |
| =0 |
| 3 | | 27 | |
| 65 | | 14 | |
u3+v3+ |
| +3(u+v)(uv+ |
| )=0 |
| 27 | | 9 | |
| 65 | | 4225 | | 10976 | |
(t+ |
| )2− |
| − |
| =0 |
| 54 | | 2916 | | 2916 | |
| 65 | | 15201 | |
(t+ |
| )2− |
| =0 |
| 54 | | 2916 | |
| 65+√15201 | | 65−√15201 | |
(t+ |
| )(t+ |
| )=0 |
| 54 | | 54 | |
| −65−√15201 | | −65+√15201 | |
(t− |
| )(t− |
| )=0 |
| 54 | | 54 | |
| −260−4√15201 | | −26+4√15201 | |
(t− |
| )(t− |
| )=0 |
| 216 | | 216 | |
| 1 | |
w= |
| (3√−260−4√15201+3√−26+4√15201) |
| 6 | |
| 2 | | 1 | |
y+ |
| = |
| (3√−260−4√15201+3√−26+4√15201) |
| 6 | | 6 | |
| 1 | |
y= |
| (3√−260−4√15201+3√−26+4√15201−2) |
| 6 | |
| x | | y | | 5 | | 1 | | y2 | |
(x2− |
| + |
| )2−((y+ |
| )x2+(− |
| y+1)x+ |
| +1)=0 |
| 2 | | 2 | | 4 | | 2 | | 4 | |
| x | | y | | √4y+5 | | 2y−4 | |
(x2− |
| + |
| )2−( |
| )2(x− |
| )2=0 |
| 2 | | 2 | | 2 | | 2(4y+5) | |
| x | | y | | √4y+5 | | y−2 | |
(x2− |
| + |
| )2−( |
| x− |
| )2=0 |
| 2 | | 2 | | 2 | | 2√4y+5 | |
| 1 | | 1 | | √4y+5 | | y−2 | |
((x2− |
| x+ |
| y)−( |
| x− |
| )) |
| 2 | | 2 | | 2 | | 2√4y+5 | |
| 1 | | 1 | | √4y+5 | | y−2 | |
((x2− |
| x+ |
| y)+( |
| x− |
| ))=0 |
| 2 | | 2 | | 2 | | 2√4y+5 | |
| 1 | |
y= |
| (3√−260−4√15201+3√−26+4√15201−2) |
| 6 | |
| 1 | | 1 | | y−2 | |
(x2− |
| (1+√4y+5)x+ |
| (y+ |
| )) |
| 2 | | 2 | | √4y+5 | |
| 1 | | 1 | | y−2 | |
(x2− |
| (1−√4y+5)x+ |
| (y− |
| ))=0 |
| 2 | | 2 | | √4y+5 | |
Masz rozkład na czynniki kwadratowe więc stąd stosunkowo łatwo otrzymać pierwiastki
Gdyby chciał to rozpisać dalej to pewnie byłby problem z zapisem
Kiedyś pokazałem ten sposób Vaxowi a on pokazał go użytkownikow ICSP na tym forum
Równanie trzeciego stopnia
https://matematykaszkolna.pl/forum/99243.html
Równanie czwartego stopnia
https://matematykaszkolna.pl/forum/98255.html
https://matematykaszkolna.pl/forum/98288.html
Właśnie bazując na tym pdf pokazałem Vaxowi ten sposób
Aby sposób był zrozumiały musiałem się wczytać w ten pdf
i opisać mu go dokładniej niż w tym pdf
Weźmy metodę Ferrariego
Pomysł jest taki aby najpierw przedstawić wielomian w postaci różnicy kwadratów
W tym celu grupujesz wyrazy i korzystasz ze wzorów skróconego mnożenia
Wyrażenie w lewym nawiasie dopełniłeś do kwadratu ze wzorów skróconego mnożenia
i teraz musisz zauważyć że wyrażenie w prawym nawiasie jest trójmianem kwadratowym
i będzie ono kwadratem zupełnym gdy jego wyróżnik będzie równy zero
Gdybyś liczył wyróżnik od razu to mogłoby się okazać że nie jest on równy zero
Musisz więc wprowadzić nową zmienną aby uzależnić od niej wyróżnik
Zmienną wprowadzasz tak aby wyrażenie w lewym nawiasie nadal było kwadratem zupełnym
i tutaj znowu korzystasz ze wzorów skróconego mnożenia
14 mar 13:44
x-l:
No to jest rzeczywiście rozwiązanie dla licealisty
14 mar 17:18
Mariusz:
Czego chcesz
Wzory skróconego mnożenia mają nawet w podstawówce a w gimnazjum to już na pewno
Z rozwiązywaniem równania kwadratowego najpierw spotkałem się na fizyce
| t2 | |
(czas w ruchu przyspieszonym ) s=s0+v0t+a |
| |
| 2 | |
dopiero później na matematyce
Wzory Vieta można otrzymać porównując postać ogólną z postacią iloczynową
i także są w liceum
Pewnym ograniczeniem dla licealistów może być brak liczb zespolonych
ale tzw casus irreducibilis w którym one występują można obejść trygonometrią
Tutaj tego ograniczenia nie ma bo w treści jest napisane
znaleźć wszystkie rozwiązania w zespolonych
14 mar 19:24
Adamm:
Do dużej ilości rzeczy można to dojść w sposób licealny, co nie znaczy wcale, że
są (te rzeczy) na poziomie licealnym. Trudno powiedzieć co to znaczy że poziom jest licealny,
ale raczej oznacza to coś z czym spotkamy się w liceum.
Nie powiedziałbym że to licealny poziom, ale na tym poziomie można cały
proces zrozumieć, ale trzeba wystarczająco zapoznać się z tą metodą.
Tak, jest do ogarnięcia, nie trzeba wcale aż tak dużo wiedzieć.
Ale jest to raczej ciekawostka, w praktyce rozwiązywalibyśmy raczej
takie równania jedynie w przybliżeniu (metoda siecznych, Newtona
(czyli tkzw. metoda stycznych), metoda mieszana,
czy też metoda bisekcji (są oczywiście też inne)).
14 mar 19:36