Pré-calcul Exemples

$x^{4} - x^{3} + 4 x^{2} - 16 x - 192 = 0$

Étape 1

Factorisez le côté gauche de l’équation.

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Étape 1.1

Regroupez les termes.

$- x^{3} + 4 x^{2} + x^{4} - 16 x - 192 = 0$

Étape 1.2

Factorisez $- x^{2}$ à partir de $- x^{3} + 4 x^{2}$ .

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Étape 1.2.1

Factorisez $- x^{2}$ à partir de $- x^{3}$ .

$- x^{2} x + 4 x^{2} + x^{4} - 16 x - 192 = 0$

Étape 1.2.2

Factorisez $- x^{2}$ à partir de $4 x^{2}$ .

$- x^{2} x - x^{2} \cdot - 4 + x^{4} - 16 x - 192 = 0$

Étape 1.2.3

Factorisez $- x^{2}$ à partir de $- x^{2} (x) - x^{2} (- 4)$ .

$- x^{2} (x - 4) + x^{4} - 16 x - 192 = 0$

Étape 1.3

Factorisez $x^{4} - 16 x - 192$ en utilisant le test des racines rationnelles.

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Étape 1.3.1

Si une fonction polynomiale a des coefficients entiers, chaque zéro rationnel aura la forme $\frac{p}{q}$ où $p$ est un facteur de la constante et $q$ est un facteur du coefficient directeur.

$p = \pm 1, \pm 192, \pm 2, \pm 96, \pm 3, \pm 64, \pm 4, \pm 48, \pm 6, \pm 32, \pm 8, \pm 24, \pm 12, \pm 16$

$q = \pm 1$

Étape 1.3.2

Déterminez chaque combinaison de $\pm \frac{p}{q}$ . Il s’agit des racines possibles de la fonction polynomiale.

$\pm 1, \pm 192, \pm 2, \pm 96, \pm 3, \pm 64, \pm 4, \pm 48, \pm 6, \pm 32, \pm 8, \pm 24, \pm 12, \pm 16$

Étape 1.3.3

Remplacez $4$ et simplifiez l’expression. Dans ce cas, l’expression est égale à $0$ donc $4$ est une racine du polynôme.

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Étape 1.3.3.1

Remplacez $4$ dans le polynôme.

$4^{4} - 16 \cdot 4 - 192$

Étape 1.3.3.2

Élevez $4$ à la puissance $4$ .

$256 - 16 \cdot 4 - 192$

Étape 1.3.3.3

Multipliez $- 16$ par $4$ .

$256 - 64 - 192$

Étape 1.3.3.4

Soustrayez $64$ de $256$ .

$192 - 192$

Étape 1.3.3.5

Soustrayez $192$ de $192$ .

$0$

Étape 1.3.4

Comme $4$ est une racine connue, divisez le polynôme par $x - 4$ pour déterminer le polynôme quotient. Ce polynôme peut alors être utilisé pour déterminer les racines restantes.

$\frac{x^{4} - 16 x - 192}{x - 4}$

Étape 1.3.5

Divisez $x^{4} - 16 x - 192$ par $x - 4$ .

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Étape 1.3.5.1

Définissez les polynômes à diviser. S’il n’y a pas de terme pour chaque exposant, insérez-en un avec une valeur de $0$ .

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

Étape 1.3.5.2

Divisez le terme du plus haut degré dans le dividende $x^{4}$ par le terme du plus haut degré dans le diviseur $x$ .

$x^{3}$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

Étape 1.3.5.3

Multipliez le nouveau terme du quotient par le diviseur.

$x^{3}$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

Étape 1.3.5.4

L’expression doit être soustraite du dividende, alors changez tous les signes dans $x^{4} - 4 x^{3}$

$x^{3}$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

Étape 1.3.5.5

Après avoir changé les signes, ajoutez le dernier dividende du polynôme multiplié pour déterminer le nouveau dividende.

$x^{3}$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

Étape 1.3.5.6

Extrayez les termes suivants du dividende d’origine dans le dividende actuel.

$x^{3}$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

$0 x^{2}$

Étape 1.3.5.7

Divisez le terme du plus haut degré dans le dividende $4 x^{3}$ par le terme du plus haut degré dans le diviseur $x$ .

$x^{3}$

$4 x^{2}$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

$0 x^{2}$

Étape 1.3.5.8

Multipliez le nouveau terme du quotient par le diviseur.

$x^{3}$

$4 x^{2}$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

$0 x^{2}$

$4 x^{3}$

$16 x^{2}$

Étape 1.3.5.9

L’expression doit être soustraite du dividende, alors changez tous les signes dans $4 x^{3} - 16 x^{2}$

$x^{3}$

$4 x^{2}$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

$0 x^{2}$

$4 x^{3}$

$16 x^{2}$

Étape 1.3.5.10

Après avoir changé les signes, ajoutez le dernier dividende du polynôme multiplié pour déterminer le nouveau dividende.

$x^{3}$

$4 x^{2}$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

$0 x^{2}$

$4 x^{3}$

$16 x^{2}$

Étape 1.3.5.11

Extrayez les termes suivants du dividende d’origine dans le dividende actuel.

$x^{3}$

$4 x^{2}$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

$0 x^{2}$

$4 x^{3}$

$16 x^{2}$

$16 x$

Étape 1.3.5.12

Divisez le terme du plus haut degré dans le dividende $16 x^{2}$ par le terme du plus haut degré dans le diviseur $x$ .

$x^{3}$

$4 x^{2}$

$16 x$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

$0 x^{2}$

$4 x^{3}$

$16 x^{2}$

$16 x$

Étape 1.3.5.13

Multipliez le nouveau terme du quotient par le diviseur.

$x^{3}$

$4 x^{2}$

$16 x$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

$0 x^{2}$

$4 x^{3}$

$16 x^{2}$

$16 x$

$16 x^{2}$

$64 x$

Étape 1.3.5.14

L’expression doit être soustraite du dividende, alors changez tous les signes dans $16 x^{2} - 64 x$

$x^{3}$

$4 x^{2}$

$16 x$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

$0 x^{2}$

$4 x^{3}$

$16 x^{2}$

$16 x$

$16 x^{2}$

$64 x$

Étape 1.3.5.15

Après avoir changé les signes, ajoutez le dernier dividende du polynôme multiplié pour déterminer le nouveau dividende.

$x^{3}$

$4 x^{2}$

$16 x$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

$0 x^{2}$

$4 x^{3}$

$16 x^{2}$

$16 x$

$16 x^{2}$

$64 x$

$48 x$

Étape 1.3.5.16

Extrayez les termes suivants du dividende d’origine dans le dividende actuel.

$x^{3}$

$4 x^{2}$

$16 x$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

$0 x^{2}$

$4 x^{3}$

$16 x^{2}$

$16 x$

$16 x^{2}$

$64 x$

$48 x$

$192$

Étape 1.3.5.17

Divisez le terme du plus haut degré dans le dividende $48 x$ par le terme du plus haut degré dans le diviseur $x$ .

$x^{3}$

$4 x^{2}$

$16 x$

$48$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

$0 x^{2}$

$4 x^{3}$

$16 x^{2}$

$16 x$

$16 x^{2}$

$64 x$

$48 x$

$192$

Étape 1.3.5.18

Multipliez le nouveau terme du quotient par le diviseur.

$x^{3}$

$4 x^{2}$

$16 x$

$48$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

$0 x^{2}$

$4 x^{3}$

$16 x^{2}$

$16 x$

$16 x^{2}$

$64 x$

$48 x$

$192$

$48 x$

$192$

Étape 1.3.5.19

L’expression doit être soustraite du dividende, alors changez tous les signes dans $48 x - 192$

$x^{3}$

$4 x^{2}$

$16 x$

$48$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

$0 x^{2}$

$4 x^{3}$

$16 x^{2}$

$16 x$

$16 x^{2}$

$64 x$

$48 x$

$192$

$48 x$

$192$

Étape 1.3.5.20

Après avoir changé les signes, ajoutez le dernier dividende du polynôme multiplié pour déterminer le nouveau dividende.

$x^{3}$

$4 x^{2}$

$16 x$

$48$

$x$

$4$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$16 x$

$192$

$x^{4}$

$4 x^{3}$

$0 x^{2}$

$4 x^{3}$

$16 x^{2}$

$16 x$

$16 x^{2}$

$64 x$

$48 x$

$192$

$48 x$

$192$

$0$

Étape 1.3.5.21

Comme le reste est $0$ , la réponse finale est le quotient.

$x^{3} + 4 x^{2} + 16 x + 48$

Étape 1.3.6

Écrivez $x^{4} - 16 x - 192$ comme un ensemble de facteurs.

$- x^{2} (x - 4) + (x - 4) (x^{3} + 4 x^{2} + 16 x + 48) = 0$

Étape 1.4

Factorisez $x - 4$ à partir de $- x^{2} (x - 4) + (x - 4) (x^{3} + 4 x^{2} + 16 x + 48)$ .

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Étape 1.4.1

Factorisez $x - 4$ à partir de $- x^{2} (x - 4)$ .

$(x - 4) (- x^{2}) + (x - 4) (x^{3} + 4 x^{2} + 16 x + 48) = 0$

Étape 1.4.2

Factorisez $x - 4$ à partir de $(x - 4) (- x^{2}) + (x - 4) (x^{3} + 4 x^{2} + 16 x + 48)$ .

$(x - 4) (- x^{2} + x^{3} + 4 x^{2} + 16 x + 48) = 0$

Étape 1.5

Additionnez $- x^{2}$ et $4 x^{2}$ .

$(x - 4) (x^{3} + 3 x^{2} + 16 x + 48) = 0$

Étape 1.6

Factorisez.

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Étape 1.6.1

Réécrivez $x^{3} + 3 x^{2} + 16 x + 48$ en forme factorisée.

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Étape 1.6.1.1

Factorisez le plus grand facteur commun à partir de chaque groupe.

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Étape 1.6.1.1.1

Regroupez les deux premiers termes et les deux derniers termes.

$(x - 4) ((x^{3} + 3 x^{2}) + 16 x + 48) = 0$

Étape 1.6.1.1.2

Factorisez le plus grand facteur commun à partir de chaque groupe.

$(x - 4) (x^{2} (x + 3) + 16 (x + 3)) = 0$

Étape 1.6.1.2

Factorisez le polynôme en factorisant le plus grand facteur commun, $x + 3$ .

$(x - 4) ((x + 3) (x^{2} + 16)) = 0$

Étape 1.6.2

Supprimez les parenthèses inutiles.

$(x - 4) (x + 3) (x^{2} + 16) = 0$

Étape 2

Si un facteur quelconque du côté gauche de l’équation est égal à $0$ , l’expression entière sera égale à $0$ .

$x - 4 = 0$

$x + 3 = 0$

$x^{2} + 16 = 0$

Étape 3

Définissez $x - 4$ égal à $0$ et résolvez $x$ .

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Étape 3.1

Définissez $x - 4$ égal à $0$ .

$x - 4 = 0$

Étape 3.2

Ajoutez $4$ aux deux côtés de l’équation.

$x = 4$

Étape 4

Définissez $x + 3$ égal à $0$ et résolvez $x$ .

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Étape 4.1

Définissez $x + 3$ égal à $0$ .

$x + 3 = 0$

Étape 4.2

Soustrayez $3$ des deux côtés de l’équation.

$x = - 3$

Étape 5

Définissez $x^{2} + 16$ égal à $0$ et résolvez $x$ .

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Étape 5.1

Définissez $x^{2} + 16$ égal à $0$ .

$x^{2} + 16 = 0$

Étape 5.2

Résolvez $x^{2} + 16 = 0$ pour $x$ .

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Étape 5.2.1

Soustrayez $16$ des deux côtés de l’équation.

$x^{2} = - 16$

Étape 5.2.2

Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.

$x = \pm \sqrt{- 16}$

Étape 5.2.3

Simplifiez $\pm \sqrt{- 16}$ .

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Étape 5.2.3.1

Réécrivez $- 16$ comme $- 1 (16)$ .

$x = \pm \sqrt{- 1 (16)}$

Étape 5.2.3.2

Réécrivez $\sqrt{- 1 (16)}$ comme $\sqrt{- 1} \cdot \sqrt{16}$ .

$x = \pm \sqrt{- 1} \cdot \sqrt{16}$

Étape 5.2.3.3

Réécrivez $\sqrt{- 1}$ comme $i$ .

$x = \pm i \cdot \sqrt{16}$

Étape 5.2.3.4

Réécrivez $16$ comme $4^{2}$ .

$x = \pm i \cdot \sqrt{4^{2}}$

Étape 5.2.3.5

Extrayez les termes de sous le radical, en supposant qu’il s’agit de nombres réels positifs.

$x = \pm i \cdot 4$

Étape 5.2.3.6

Déplacez $4$ à gauche de $i$ .

$x = \pm 4 i$

Étape 5.2.4

La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.

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Étape 5.2.4.1

Commencez par utiliser la valeur positive du $\pm$ pour déterminer la première solution.

$x = 4 i$

Étape 5.2.4.2

Ensuite, utilisez la valeur négative du $\pm$ pour déterminer la deuxième solution.

$x = - 4 i$

Étape 5.2.4.3

La solution complète est le résultat des parties positive et négative de la solution.

$x = 4 i, - 4 i$

Étape 6

La solution finale est l’ensemble des valeurs qui rendent $(x - 4) (x + 3) (x^{2} + 16) = 0$ vraie.

$x = 4, - 3, 4 i, - 4 i$