Страница 103 - гдз по алгебре 9 класс учебник Макарычев, Миндюк

Авторы: Макарычев Ю. Н., Миндюк Н. Г., Нешков К. И., Суворова С. Б.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2023 - 2025
Уровень обучения: базовый
Цвет обложки: белый, зелёный, фиолетовый
ISBN: 978-5-09-112135-3
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 9 классе
Cтраница 103
№301 (с. 103)
Условие. №301 (с. 103)

301. Из данных чисел
1, –1, 2, –2, 3, –3, 4, –4, 7, –7
выберите те, которые являются корнями уравнения
x⁴ – x³ – 51x² + 49x + 98 = 0.
Какие из них можно исключить сразу, не подставляя их в уравнение?
Решение 1. №301 (с. 103)


Решение 2. №301 (с. 103)

Решение 3. №301 (с. 103)

Решение 4. №301 (с. 103)

Решение 5. №301 (с. 103)

Решение 7. №301 (с. 103)

Решение 8. №301 (с. 103)
Для того чтобы определить, какие из данных чисел являются корнями уравнения, нужно подставить каждое из них в уравнение $x^4 - x^3 - 51x^2 + 49x + 98 = 0$ и проверить, обращается ли равенство в верное тождество $0=0$. Обозначим левую часть уравнения как многочлен $P(x)$.
Перед подстановкой воспользуемся ответом на второй вопрос (см. ниже) и исключим из проверки числа $3, -3, 4, -4$. Проверим оставшиеся числа: $1, -1, 2, -2, 7, -7$.
Проверка для $x = 1$:
$P(1) = 1^4 - 1^3 - 51 \cdot 1^2 + 49 \cdot 1 + 98 = 1 - 1 - 51 + 49 + 98 = 96$.
Поскольку $96 \neq 0$, число 1 не является корнем уравнения.Проверка для $x = -1$:
$P(-1) = (-1)^4 - (-1)^3 - 51 \cdot (-1)^2 + 49 \cdot (-1) + 98 = 1 - (-1) - 51 \cdot 1 - 49 + 98 = 1 + 1 - 51 - 49 + 98 = 2 - 100 + 98 = 0$.
Поскольку $0 = 0$, число -1 является корнем уравнения.Проверка для $x = 2$:
$P(2) = 2^4 - 2^3 - 51 \cdot 2^2 + 49 \cdot 2 + 98 = 16 - 8 - 51 \cdot 4 + 98 + 98 = 8 - 204 + 196 = 0$.
Поскольку $0 = 0$, число 2 является корнем уравнения.Проверка для $x = -2$:
$P(-2) = (-2)^4 - (-2)^3 - 51 \cdot (-2)^2 + 49 \cdot (-2) + 98 = 16 - (-8) - 51 \cdot 4 - 98 + 98 = 16 + 8 - 204 = 24 - 204 = -180$.
Поскольку $-180 \neq 0$, число -2 не является корнем уравнения.Проверка для $x = 7$:
$P(7) = 7^4 - 7^3 - 51 \cdot 7^2 + 49 \cdot 7 + 98$.
Можно заметить, что $49 = 7^2$ и $98 = 2 \cdot 49 = 2 \cdot 7^2$. Подставим эти значения в выражение:
$7^4 - 7^3 - 51 \cdot 7^2 + (7^2) \cdot 7 + 2 \cdot 7^2 = 7^4 - 7^3 - 51 \cdot 7^2 + 7^3 + 2 \cdot 7^2$.
Сокращаем $-7^3$ и $7^3$:
$7^4 - 51 \cdot 7^2 + 2 \cdot 7^2 = 7^4 - 49 \cdot 7^2 = 7^4 - 7^2 \cdot 7^2 = 7^4 - 7^4 = 0$.
Поскольку $0 = 0$, число 7 является корнем уравнения.Проверка для $x = -7$:
$P(-7) = (-7)^4 - (-7)^3 - 51 \cdot (-7)^2 + 49 \cdot (-7) + 98 = 7^4 - (-7^3) - 51 \cdot 7^2 - 49 \cdot 7 + 98$.
Используем те же замены $49 = 7^2$ и $98 = 2 \cdot 7^2$:
$7^4 + 7^3 - 51 \cdot 7^2 - 7^2 \cdot 7 + 2 \cdot 7^2 = 7^4 + 7^3 - 51 \cdot 7^2 - 7^3 + 2 \cdot 7^2$.
Сокращаем $7^3$ и $-7^3$:
$7^4 - 51 \cdot 7^2 + 2 \cdot 7^2 = 7^4 - 49 \cdot 7^2 = 7^4 - 7^4 = 0$.
Поскольку $0 = 0$, число -7 является корнем уравнения.
Таким образом, из предложенного списка корнями уравнения являются четыре числа.
Ответ: Корнями уравнения являются числа -1, 2, 7, -7.
Какие из них можно исключить сразу, не подставляя их в уравнение?
Для многочлена с целыми коэффициентами вида $a_n x^n + a_{n-1}x^{n-1} + \dots + a_1 x + a_0 = 0$ существует теорема о рациональных корнях. Следствие из этой теоремы гласит, что если уравнение имеет целые корни, то они обязаны быть делителями свободного члена $a_0$.
В нашем уравнении $x^4 - x^3 - 51x^2 + 49x + 98 = 0$ все коэффициенты целые, а свободный член $a_0 = 98$.
Найдём все целые делители числа 98: $\pm1, \pm2, \pm7, \pm14, \pm49, \pm98$.
Теперь сравним этот список делителей с исходным списком чисел: $\{1, -1, 2, -2, 3, -3, 4, -4, 7, -7\}$.
Числа $3, -3, 4, -4$ не являются делителями числа 98. Следовательно, они не могут быть целыми корнями данного уравнения, и их можно исключить из проверки сразу, не выполняя подстановку.
Ответ: Можно сразу исключить числа 3, -3, 4, -4.
№302 (с. 103)
Условие. №302 (с. 103)

302. Решите уравнение:

Решение 1. №302 (с. 103)


Решение 2. №302 (с. 103)


Решение 3. №302 (с. 103)

Решение 4. №302 (с. 103)

Решение 7. №302 (с. 103)

Решение 8. №302 (с. 103)
а) $x^3 - 4x^2 + 3x + 2 = 0$
Для решения данного кубического уравнения воспользуемся теоремой о рациональных корнях. Согласно этой теореме, если многочлен с целыми коэффициентами имеет рациональный корень $p/q$, то $p$ является делителем свободного члена, а $q$ — делителем старшего коэффициента.
В нашем случае свободный член равен 2, а старший коэффициент (при $x^3$) равен 1.
Делители свободного члена (2): $\pm1, \pm2$.
Делители старшего коэффициента (1): $\pm1$.
Следовательно, возможные рациональные корни: $\pm1, \pm2$.
Проверим эти значения путем подстановки в уравнение:
При $x = 1$: $1^3 - 4(1)^2 + 3(1) + 2 = 1 - 4 + 3 + 2 = 2 \neq 0$.
При $x = -1$: $(-1)^3 - 4(-1)^2 + 3(-1) + 2 = -1 - 4 - 3 + 2 = -6 \neq 0$.
При $x = 2$: $2^3 - 4(2)^2 + 3(2) + 2 = 8 - 16 + 6 + 2 = 0$.
Таким образом, $x_1 = 2$ является корнем уравнения. Это означает, что многочлен $x^3 - 4x^2 + 3x + 2$ делится нацело на двучлен $(x - 2)$. Выполним деление многочленов (например, "уголком"):
$(x^3 - 4x^2 + 3x + 2) : (x - 2) = x^2 - 2x - 1$.
Теперь исходное уравнение можно представить в виде произведения:
$(x - 2)(x^2 - 2x - 1) = 0$.
Произведение равно нулю, если один из множителей равен нулю. У нас есть два случая:
1) $x - 2 = 0 \implies x_1 = 2$.
2) $x^2 - 2x - 1 = 0$.
Решим полученное квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
$D = b^2 - 4ac = (-2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-1) = 4 + 4 = 8$.
$x_{2,3} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{2 \pm \sqrt{8}}{2} = \frac{2 \pm 2\sqrt{2}}{2} = 1 \pm \sqrt{2}$.
Таким образом, мы нашли еще два корня: $x_2 = 1 + \sqrt{2}$ и $x_3 = 1 - \sqrt{2}$.
Ответ: $2, 1 + \sqrt{2}, 1 - \sqrt{2}$.
б) $x^4 + 2x^3 - 7x^2 - 8x + 12 = 0$
Для решения этого уравнения четвертой степени также применим теорему о рациональных корнях.
Свободный член равен 12, старший коэффициент равен 1.
Возможные рациональные корни — это целые делители числа 12: $\pm1, \pm2, \pm3, \pm4, \pm6, \pm12$.
Начнем проверку:
При $x = 1$: $1^4 + 2(1)^3 - 7(1)^2 - 8(1) + 12 = 1 + 2 - 7 - 8 + 12 = 0$. Корень найден: $x_1 = 1$.
Продолжим проверку, чтобы найти другие корни.
При $x = 2$: $2^4 + 2(2)^3 - 7(2)^2 - 8(2) + 12 = 16 + 16 - 28 - 16 + 12 = 0$. Корень найден: $x_2 = 2$.
Поскольку мы нашли два корня, $x=1$ и $x=2$, многочлен делится на $(x - 1)$ и $(x - 2)$, а значит, и на их произведение: $(x - 1)(x - 2) = x^2 - 3x + 2$.
Разделим исходный многочлен на $x^2 - 3x + 2$:
$(x^4 + 2x^3 - 7x^2 - 8x + 12) : (x^2 - 3x + 2) = x^2 + 5x + 6$.
Таким образом, уравнение можно записать в виде:
$(x^2 - 3x + 2)(x^2 + 5x + 6) = 0$.
Это уравнение распадается на два квадратных уравнения:
1) $x^2 - 3x + 2 = 0$. Его корни мы уже знаем: $x_1 = 1, x_2 = 2$.
2) $x^2 + 5x + 6 = 0$.
Решим второе квадратное уравнение. По теореме Виета, сумма корней равна -5, а их произведение равно 6. Легко подобрать корни: $x_3 = -2$ и $x_4 = -3$.
Проверка: $(-2) + (-3) = -5$; $(-2) \cdot (-3) = 6$.
Таким образом, мы нашли все четыре корня исходного уравнения.
Ответ: $1, 2, -2, -3$.
№303 (с. 103)
Условие. №303 (с. 103)

303. При каких значениях p равны значения двучленов:
а) p³ – p² и 8p – 12;
б) p³ – 3p и p² + 1?
Решение 1. №303 (с. 103)


Решение 2. №303 (с. 103)


Решение 3. №303 (с. 103)

Решение 4. №303 (с. 103)

Решение 5. №303 (с. 103)

Решение 7. №303 (с. 103)

Решение 8. №303 (с. 103)
а) $p^3 - p^2$ и $8p - 12$
Чтобы найти значения p, при которых значения двучленов равны, необходимо приравнять их друг к другу:
$p^3 - p^2 = 8p - 12$
Перенесем все члены уравнения в левую часть, чтобы получить кубическое уравнение, равное нулю:
$p^3 - p^2 - 8p + 12 = 0$
Для решения этого уравнения найдем его корни. Один из способов — найти целочисленные корни среди делителей свободного члена (числа 12). Делители: $±1, ±2, ±3, ±4, ±6, ±12$.
Подставим $p = 2$ в уравнение:
$2^3 - 2^2 - 8(2) + 12 = 8 - 4 - 16 + 12 = 4 - 16 + 12 = 0$
Поскольку получилось верное равенство, $p = 2$ является корнем уравнения. Это значит, что многочлен $p^3 - p^2 - 8p + 12$ можно разделить на $(p - 2)$ без остатка. Разложим многочлен на множители методом группировки:
$p^3 - 2p^2 + p^2 - 2p - 6p + 12 = 0$
$p^2(p - 2) + p(p - 2) - 6(p - 2) = 0$
Теперь вынесем общий множитель $(p - 2)$ за скобки:
$(p - 2)(p^2 + p - 6) = 0$
Произведение равно нулю, когда хотя бы один из множителей равен нулю. Рассмотрим два случая:
1) $p - 2 = 0 \implies p_1 = 2$
2) $p^2 + p - 6 = 0$
Решим это квадратное уравнение. Его можно разложить на множители, найдя два числа, произведение которых равно -6, а сумма равна -1. Это числа -3 и 2. Однако по теореме Виета, сумма корней $p_2+p_3 = -1$, а произведение $p_2 \cdot p_3 = -6$. Этим условиям удовлетворяют числа -3 и 2.
$(p + 3)(p - 2) = 0$
Отсюда получаем корни: $p_2 = -3$ и $p_3 = 2$.
Таким образом, исходное уравнение имеет два различных корня: 2 и -3.
Ответ: $p = -3$, $p = 2$.
б) $p^3 - 3p$ и $p^2 + 1$
Приравняем данные двучлены, чтобы найти искомые значения p:
$p^3 - 3p = p^2 + 1$
Перенесем все члены в левую часть уравнения:
$p^3 - p^2 - 3p - 1 = 0$
Найдем целочисленные корни среди делителей свободного члена (-1). Делители: $±1$.
Проверим значение $p = -1$:
$(-1)^3 - (-1)^2 - 3(-1) - 1 = -1 - 1 + 3 - 1 = 0$
Значит, $p = -1$ является корнем уравнения. Разложим многочлен на множители, зная, что один из них — это $(p + 1)$. Можно использовать метод группировки или деление столбиком.
$p^3 + p^2 - 2p^2 - 2p - p - 1 = 0$
$p^2(p + 1) - 2p(p + 1) - 1(p + 1) = 0$
Вынесем общий множитель $(p + 1)$ за скобки:
$(p + 1)(p^2 - 2p - 1) = 0$
Рассмотрим два случая:
1) $p + 1 = 0 \implies p_1 = -1$
2) $p^2 - 2p - 1 = 0$
Решим это квадратное уравнение с помощью формулы корней квадратного уравнения $p = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$:
$p = \frac{-(-2) \pm \sqrt{(-2)^2 - 4(1)(-1)}}{2(1)} = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 4}}{2} = \frac{2 \pm \sqrt{8}}{2}$
Упростим корень из 8: $\sqrt{8} = \sqrt{4 \cdot 2} = 2\sqrt{2}$.
$p = \frac{2 \pm 2\sqrt{2}}{2} = 1 \pm \sqrt{2}$
Таким образом, мы получили еще два корня: $p_2 = 1 + \sqrt{2}$ и $p_3 = 1 - \sqrt{2}$.
Ответ: $p = -1$, $p = 1 - \sqrt{2}$, $p = 1 + \sqrt{2}$.
№304 (с. 103)
Условие. №304 (с. 103)

304. Найдите координаты точек пересечения графика функции y = x³ + 4x² + x – 6 с осями координат.
Решение 1. №304 (с. 103)


Решение 2. №304 (с. 103)

Решение 3. №304 (с. 103)

Решение 4. №304 (с. 103)

Решение 5. №304 (с. 103)

Решение 7. №304 (с. 103)

Решение 8. №304 (с. 103)
Для нахождения координат точек пересечения графика функции $y = x^3 + 4x^2 + x - 6$ с осями координат, необходимо рассмотреть два случая: пересечение с осью ординат (Oy) и пересечение с осью абсцисс (Ox).
Пересечение с осью ординат (Oy)
Точка пересечения графика с осью ординат имеет абсциссу $x=0$. Чтобы найти соответствующую ординату $y$, подставим значение $x=0$ в уравнение функции:
$y = 0^3 + 4 \cdot 0^2 + 0 - 6 = -6$
Следовательно, график функции пересекает ось Oy в точке с координатами $(0, -6)$.
Пересечение с осью абсцисс (Ox)
Точки пересечения графика с осью абсцисс имеют ординату $y=0$. Чтобы найти соответствующие абсциссы $x$, приравняем функцию к нулю и решим полученное уравнение:
$x^3 + 4x^2 + x - 6 = 0$
Это кубическое уравнение. Для его решения воспользуемся теоремой о рациональных корнях: если у многочлена с целыми коэффициентами есть целые корни, то они являются делителями свободного члена. Свободный член нашего уравнения равен $-6$. Его делители: $\pm1, \pm2, \pm3, \pm6$.
Проверим, является ли $x=1$ корнем уравнения, подставив это значение:
$1^3 + 4 \cdot 1^2 + 1 - 6 = 1 + 4 + 1 - 6 = 0$
Равенство верное, значит $x=1$ — это один из корней уравнения. Теперь мы можем разделить многочлен $x^3 + 4x^2 + x - 6$ на двучлен $(x-1)$ без остатка, чтобы найти другие корни.
$(x^3 + 4x^2 + x - 6) : (x - 1) = x^2 + 5x + 6$
Теперь исходное уравнение можно представить в виде:
$(x - 1)(x^2 + 5x + 6) = 0$
Произведение равно нулю, если один из множителей равен нулю. Один корень мы уже нашли: $x-1=0 \implies x_1=1$. Найдем остальные корни, решив квадратное уравнение:
$x^2 + 5x + 6 = 0$
По теореме Виета, сумма корней равна $-5$, а их произведение равно $6$. Этим условиям удовлетворяют числа $-2$ и $-3$.
$x_2 = -2$, $x_3 = -3$.
Таким образом, мы нашли три точки пересечения графика с осью Ox: $(1, 0)$, $(-2, 0)$ и $(-3, 0)$.
Ответ: Точка пересечения с осью Oy: $(0, -6)$. Точки пересечения с осью Ox: $(1, 0)$, $(-2, 0)$, $(-3, 0)$.
№305 (с. 103)
Условие. №305 (с. 103)

305. Известно, что график функции y = x⁴ – ax³ – 10x² + 80x – 96 пересекает ось x в точке (4; 0). Найдите а и координаты других точек пересечения графика функции с осью x.
Решение 1. №305 (с. 103)


Решение 2. №305 (с. 103)

Решение 3. №305 (с. 103)

Решение 4. №305 (с. 103)

Решение 5. №305 (с. 103)

Решение 7. №305 (с. 103)

Решение 8. №305 (с. 103)
Найдите a
По условию, график функции $y = x^4 - ax^3 - 10x^2 + 80x - 96$ пересекает ось $x$ в точке $(4; 0)$. Это означает, что при подстановке координат этой точки в уравнение функции мы получим верное равенство.
Подставим $x = 4$ и $y = 0$ в уравнение: $0 = 4^4 - a \cdot 4^3 - 10 \cdot 4^2 + 80 \cdot 4 - 96$
Выполним вычисления: $0 = 256 - 64a - 10 \cdot 16 + 320 - 96$ $0 = 256 - 64a - 160 + 320 - 96$
Сгруппируем и упростим слагаемые: $0 = (256 - 160 + 320 - 96) - 64a$ $0 = 320 - 64a$
Теперь решим полученное линейное уравнение относительно a: $64a = 320$ $a = \frac{320}{64}$ $a = 5$
Ответ: $a = 5$.
Найдите координаты других точек пересечения графика функции с осью x
После того как мы нашли значение $a=5$, уравнение функции принимает вид: $y = x^4 - 5x^3 - 10x^2 + 80x - 96$
Точки пересечения графика с осью $x$ имеют ординату $y=0$. Следовательно, для нахождения абсцисс этих точек необходимо решить уравнение: $x^4 - 5x^3 - 10x^2 + 80x - 96 = 0$
Из условия задачи мы знаем, что $x = 4$ является одним из корней этого уравнения. Согласно следствию из теоремы Безу, многочлен $x^4 - 5x^3 - 10x^2 + 80x - 96$ делится на двучлен $(x - 4)$ без остатка. Выполнив деление многочлена на двучлен (например, по схеме Горнера или "в столбик"), мы получим частное $x^3 - x^2 - 14x + 24$.
Таким образом, уравнение можно переписать в виде: $(x - 4)(x^3 - x^2 - 14x + 24) = 0$
Теперь нам нужно найти корни кубического уравнения $x^3 - x^2 - 14x + 24 = 0$. Если у этого уравнения есть целые корни, то они являются делителями свободного члена, то есть числа 24. Проверим один из делителей, например, $x=2$: $2^3 - 2^2 - 14 \cdot 2 + 24 = 8 - 4 - 28 + 24 = 0$ Следовательно, $x = 2$ является корнем.
Теперь мы можем разделить многочлен $x^3 - x^2 - 14x + 24$ на $(x - 2)$. В результате деления получим квадратный трехчлен $x^2 + x - 12$. Исходное уравнение принимает вид: $(x - 4)(x - 2)(x^2 + x - 12) = 0$
Осталось решить квадратное уравнение $x^2 + x - 12 = 0$. Его можно разложить на множители: $(x + 4)(x - 3) = 0$ Отсюда находим последние два корня: $x = -4$ и $x = 3$.
Итак, мы нашли все четыре абсциссы точек пересечения графика с осью $x$: $4, 2, 3, -4$. Корень $x=4$ соответствует точке, данной в условии. Другими точками пересечения являются точки с абсциссами $-4, 2$ и $3$. Координаты этих точек: $(-4; 0)$, $(2; 0)$ и $(3; 0)$.
Ответ: $(-4; 0)$, $(2; 0)$, $(3; 0)$.
№306 (с. 103)
Условие. №306 (с. 103)

306. Решите уравнение:
а) 718x⁴ – 717x² – 1 = 0;
б) 206x⁴ – 205x² – 1 = 0.
Решение 1. №306 (с. 103)


Решение 2. №306 (с. 103)


Решение 3. №306 (с. 103)

Решение 4. №306 (с. 103)

Решение 5. №306 (с. 103)

Решение 7. №306 (с. 103)

Решение 8. №306 (с. 103)
а) $718x^4 - 717x^2 - 1 = 0$
Данное уравнение является биквадратным. Для его решения введем новую переменную. Пусть $t = x^2$. Так как квадрат любого действительного числа является неотрицательным, то должно выполняться условие $t \ge 0$.
Подставив $t$ в исходное уравнение, мы получим квадратное уравнение относительно $t$:
$718t^2 - 717t - 1 = 0$
Для решения этого квадратного уравнения можно заметить, что сумма его коэффициентов равна нулю: $a+b+c = 718 + (-717) + (-1) = 0$. В таком случае корнями уравнения являются $t_1 = 1$ и $t_2 = \frac{c}{a}$.
Найдем корни для $t$:
$t_1 = 1$
$t_2 = \frac{-1}{718}$
Теперь необходимо проверить выполнение условия $t \ge 0$.
Корень $t_1 = 1$ удовлетворяет условию, так как $1 > 0$.
Корень $t_2 = -\frac{1}{718}$ не удовлетворяет условию, так как $-\frac{1}{718} < 0$. Следовательно, это посторонний корень.
Теперь выполним обратную замену для подходящего корня $t=1$:
$x^2 = 1$
Из этого уравнения находим значения $x$:
$x = \pm\sqrt{1}$
$x_1 = 1, \quad x_2 = -1$
Ответ: $\pm 1$.
б) $206x^4 - 205x^2 - 1 = 0$
Это уравнение также является биквадратным. Сделаем аналогичную замену переменной: $t = x^2$, где $t \ge 0$.
Уравнение преобразуется в квадратное:
$206t^2 - 205t - 1 = 0$
Как и в предыдущем случае, сумма коэффициентов этого уравнения равна нулю: $a+b+c = 206 + (-205) + (-1) = 0$. Поэтому его корни равны $t_1 = 1$ и $t_2 = \frac{c}{a}$.
Находим корни для $t$:
$t_1 = 1$
$t_2 = \frac{-1}{206}$
Проверяем корни на соответствие условию $t \ge 0$.
Корень $t_1 = 1$ подходит.
Корень $t_2 = -\frac{1}{206}$ не подходит, так как он отрицательный.
Выполним обратную замену, используя корень $t=1$:
$x^2 = 1$
Находим окончательные решения для $x$:
$x = \pm\sqrt{1}$
$x_1 = 1, \quad x_2 = -1$
Ответ: $\pm 1$.
№307 (с. 103)
Условие. №307 (с. 103)

307. Решите уравнение, используя введение новой переменной:

Решение 1. №307 (с. 103)


Решение 2. №307 (с. 103)


Решение 3. №307 (с. 103)


Решение 4. №307 (с. 103)

Решение 5. №307 (с. 103)

Решение 7. №307 (с. 103)

Решение 8. №307 (с. 103)
Исходное уравнение: $(x^2 + 8x)^2 - 4(x + 4)^2 = 256$.
Заметим, что выражение во второй скобке связано с выражением в первой. Раскроем квадрат второго слагаемого: $(x + 4)^2 = x^2 + 2 \cdot x \cdot 4 + 4^2 = x^2 + 8x + 16$.
Подставим это в уравнение:
$(x^2 + 8x)^2 - 4(x^2 + 8x + 16) = 256$.
Теперь очевидна замена переменной. Введем новую переменную $t = x^2 + 8x$.
Уравнение принимает вид:
$t^2 - 4(t + 16) = 256$
Решим это уравнение относительно $t$:
$t^2 - 4t - 64 = 256$
$t^2 - 4t - 64 - 256 = 0$
$t^2 - 4t - 320 = 0$
Это квадратное уравнение. Найдем его корни через дискриминант.
$D = b^2 - 4ac = (-4)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-320) = 16 + 1280 = 1296$.
$\sqrt{D} = \sqrt{1296} = 36$.
Корни для $t$:
$t_1 = \frac{-(-4) + 36}{2 \cdot 1} = \frac{4 + 36}{2} = \frac{40}{2} = 20$.
$t_2 = \frac{-(-4) - 36}{2 \cdot 1} = \frac{4 - 36}{2} = \frac{-32}{2} = -16$.
Теперь выполним обратную замену для каждого найденного значения $t$.
1. При $t = 20$:
$x^2 + 8x = 20$
$x^2 + 8x - 20 = 0$
Найдем дискриминант: $D_1 = 8^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-20) = 64 + 80 = 144 = 12^2$.
$x_1 = \frac{-8 - 12}{2} = \frac{-20}{2} = -10$.
$x_2 = \frac{-8 + 12}{2} = \frac{4}{2} = 2$.
2. При $t = -16$:
$x^2 + 8x = -16$
$x^2 + 8x + 16 = 0$
Это формула квадрата суммы: $(x + 4)^2 = 0$.
$x + 4 = 0$, откуда $x_3 = -4$.
Ответ: $-10; -4; 2$.
б)Исходное уравнение: $2(x^2 - 6x)^2 - 120(x - 3)^2 = 8$.
Для удобства разделим все члены уравнения на 2:
$(x^2 - 6x)^2 - 60(x - 3)^2 = 4$.
Как и в предыдущем пункте, раскроем квадрат: $(x - 3)^2 = x^2 - 6x + 9$.
Подставим это выражение в уравнение:
$(x^2 - 6x)^2 - 60(x^2 - 6x + 9) = 4$.
Введем новую переменную $t = x^2 - 6x$.
Уравнение примет вид:
$t^2 - 60(t + 9) = 4$
Решим полученное уравнение относительно $t$:
$t^2 - 60t - 540 = 4$
$t^2 - 60t - 544 = 0$
Найдем дискриминант: $D = b^2 - 4ac = (-60)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-544) = 3600 + 2176 = 5776$.
$\sqrt{D} = \sqrt{5776} = 76$.
Корни для $t$:
$t_1 = \frac{-(-60) + 76}{2 \cdot 1} = \frac{60 + 76}{2} = \frac{136}{2} = 68$.
$t_2 = \frac{-(-60) - 76}{2 \cdot 1} = \frac{60 - 76}{2} = \frac{-16}{2} = -8$.
Выполним обратную замену.
1. При $t = 68$:
$x^2 - 6x = 68$
$x^2 - 6x - 68 = 0$
Найдем дискриминант: $D_1 = (-6)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-68) = 36 + 272 = 308$.
$\sqrt{D_1} = \sqrt{308} = \sqrt{4 \cdot 77} = 2\sqrt{77}$.
$x_{1,2} = \frac{-(-6) \pm 2\sqrt{77}}{2} = \frac{6 \pm 2\sqrt{77}}{2} = 3 \pm \sqrt{77}$.
2. При $t = -8$:
$x^2 - 6x = -8$
$x^2 - 6x + 8 = 0$
По теореме Виета, сумма корней равна 6, а произведение равно 8. Следовательно, корни $x_3 = 2$ и $x_4 = 4$.
Ответ: $3 - \sqrt{77}; 2; 4; 3 + \sqrt{77}$.
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.