Алгебра Примеры

$x^{4} - 6 x^{3} - 3 x^{2} + 24 x - 4 = 0$

Этап 1

Разложим левую часть уравнения на множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Перегруппируем члены.

$- 6 x^{3} + 24 x + x^{4} - 3 x^{2} - 4 = 0$

Этап 1.2

Вынесем множитель $- 6 x$ из $- 6 x^{3} + 24 x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.2.1

Вынесем множитель $- 6 x$ из $- 6 x^{3}$ .

$- 6 x \cdot x^{2} + 24 x + x^{4} - 3 x^{2} - 4 = 0$

Этап 1.2.2

Вынесем множитель $- 6 x$ из $24 x$ .

$- 6 x \cdot x^{2} - 6 x \cdot - 4 + x^{4} - 3 x^{2} - 4 = 0$

Этап 1.2.3

Вынесем множитель $- 6 x$ из $- 6 x (x^{2}) - 6 x (- 4)$ .

$- 6 x (x^{2} - 4) + x^{4} - 3 x^{2} - 4 = 0$

Этап 1.3

Перепишем $4$ в виде $2^{2}$ .

$- 6 x (x^{2} - 2^{2}) + x^{4} - 3 x^{2} - 4 = 0$

Этап 1.4

Разложим на множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.4.1

Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ , где $a = x$ и $b = 2$ .

$- 6 x ((x + 2) (x - 2)) + x^{4} - 3 x^{2} - 4 = 0$

Этап 1.4.2

Избавимся от ненужных скобок.

$- 6 x (x + 2) (x - 2) + x^{4} - 3 x^{2} - 4 = 0$

Этап 1.5

Перепишем $x^{4}$ в виде ${(x^{2})}^{2}$ .

$- 6 x (x + 2) (x - 2) + {(x^{2})}^{2} - 3 x^{2} - 4 = 0$

Этап 1.6

Пусть $u = x^{2}$ . Подставим $u$ вместо $x^{2}$ для всех.

$- 6 x (x + 2) (x - 2) + u^{2} - 3 u - 4 = 0$

Этап 1.7

Разложим $u^{2} - 3 u - 4$ на множители, используя метод группировки.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.7.1

Рассмотрим форму $x^{2} + b x + c$ . Найдем пару целых чисел, произведение которых равно $c$ , а сумма — $b$ . В данном случае произведение чисел равно $- 4$ , а сумма — $- 3$ .

$- 4, 1$

Этап 1.7.2

Запишем разложение на множители, используя данные целые числа.

$- 6 x (x + 2) (x - 2) + (u - 4) (u + 1) = 0$

Этап 1.8

Заменим все вхождения $u$ на $x^{2}$ .

$- 6 x (x + 2) (x - 2) + (x^{2} - 4) (x^{2} + 1) = 0$

Этап 1.9

Перепишем $4$ в виде $2^{2}$ .

$- 6 x (x + 2) (x - 2) + (x^{2} - 2^{2}) (x^{2} + 1) = 0$

Этап 1.10

$- 6 x (x + 2) (x - 2) + (x + 2) (x - 2) (x^{2} + 1) = 0$

Этап 1.11

Вынесем множитель $(x + 2) (x - 2)$ из $- 6 x (x + 2) (x - 2) + (x + 2) (x - 2) (x^{2} + 1)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.11.1

Вынесем множитель $(x + 2) (x - 2)$ из $- 6 x (x + 2) (x - 2)$ .

$(x + 2) (x - 2) (- 6 x) + (x + 2) (x - 2) (x^{2} + 1) = 0$

Этап 1.11.2

Вынесем множитель $(x + 2) (x - 2)$ из $(x + 2) (x - 2) (- 6 x) + (x + 2) (x - 2) (x^{2} + 1)$ .

$(x + 2) (x - 2) (- 6 x + x^{2} + 1) = 0$

Этап 1.12

Изменим порядок членов.

$(x + 2) (x - 2) (x^{2} - 6 x + 1) = 0$

Этап 2

Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен $0$ , все выражение равно $0$ .

$x + 2 = 0$

$x - 2 = 0$

$x^{2} - 6 x + 1 = 0$

Этап 3

Приравняем $x + 2$ к $0$ , затем решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 3.1

Приравняем $x + 2$ к $0$ .

$x + 2 = 0$

Этап 3.2

Вычтем $2$ из обеих частей уравнения.

$x = - 2$

Этап 4

Приравняем $x - 2$ к $0$ , затем решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 4.1

Приравняем $x - 2$ к $0$ .

$x - 2 = 0$

Этап 4.2

Добавим $2$ к обеим частям уравнения.

$x = 2$

Этап 5

Приравняем $x^{2} - 6 x + 1$ к $0$ , затем решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.1

Приравняем $x^{2} - 6 x + 1$ к $0$ .

$x^{2} - 6 x + 1 = 0$

Этап 5.2

Решим $x^{2} - 6 x + 1 = 0$ относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.1

Используем формулу для нахождения корней квадратного уравнения.

$\frac{- b \pm \sqrt{b^{2} - 4 (a c)}}{2 a}$

Этап 5.2.2

Подставим значения $a = 1$ , $b = - 6$ и $c = 1$ в формулу для корней квадратного уравнения и решим относительно $x$ .

$\frac{6 \pm \sqrt{{(- 6)}^{2} - 4 \cdot (1 \cdot 1)}}{2 \cdot 1}$

Этап 5.2.3

Упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.3.1

Упростим числитель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.3.1.1

Возведем $- 6$ в степень $2$ .

$x = \frac{6 \pm \sqrt{36 - 4 \cdot 1 \cdot 1}}{2 \cdot 1}$

Этап 5.2.3.1.2

Умножим $- 4 \cdot 1 \cdot 1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.3.1.2.1

Умножим $- 4$ на $1$ .

$x = \frac{6 \pm \sqrt{36 - 4 \cdot 1}}{2 \cdot 1}$

Этап 5.2.3.1.2.2

Умножим $- 4$ на $1$ .

$x = \frac{6 \pm \sqrt{36 - 4}}{2 \cdot 1}$

Этап 5.2.3.1.3

Вычтем $4$ из $36$ .

$x = \frac{6 \pm \sqrt{32}}{2 \cdot 1}$

Этап 5.2.3.1.4

Перепишем $32$ в виде $4^{2} \cdot 2$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 5.2.3.1.4.1

Вынесем множитель $16$ из $32$ .

$x = \frac{6 \pm \sqrt{16 (2)}}{2 \cdot 1}$

Этап 5.2.3.1.4.2

Перепишем $16$ в виде $4^{2}$ .

$x = \frac{6 \pm \sqrt{4^{2} \cdot 2}}{2 \cdot 1}$

Этап 5.2.3.1.5

Вынесем члены из-под знака корня.

$x = \frac{6 \pm 4 \sqrt{2}}{2 \cdot 1}$

Этап 5.2.3.2

Умножим $2$ на $1$ .

$x = \frac{6 \pm 4 \sqrt{2}}{2}$

Этап 5.2.3.3

Упростим $\frac{6 \pm 4 \sqrt{2}}{2}$ .

$x = 3 \pm 2 \sqrt{2}$

Этап 5.2.4

Окончательный ответ является комбинацией обоих решений.

$x = 3 + 2 \sqrt{2}, 3 - 2 \sqrt{2}$

Этап 6

Окончательным решением являются все значения, при которых $(x + 2) (x - 2) (x^{2} - 6 x + 1) = 0$ верно.

$x = - 2, 2, 3 + 2 \sqrt{2}, 3 - 2 \sqrt{2}$

Этап 7

Результат можно представить в различном виде.

Точная форма:

$x = - 2, 2, 3 + 2 \sqrt{2}, 3 - 2 \sqrt{2}$

Десятичная форма:

$x = - 2, 2, 5.82842712 \dots, 0.17157287 \dots$

Этап 8