代数例

$4 x^{5} - 40 x^{3} + 36 x = 0$

ステップ 1

方程式の左辺を因数分解します。

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ステップ 1.1

$4 x$ を $4 x^{5} - 40 x^{3} + 36 x$ で因数分解します。

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ステップ 1.1.1

$4 x$ を $4 x^{5}$ で因数分解します。

$4 x (x^{4}) - 40 x^{3} + 36 x = 0$

ステップ 1.1.2

$4 x$ を $- 40 x^{3}$ で因数分解します。

$4 x (x^{4}) + 4 x (- 10 x^{2}) + 36 x = 0$

ステップ 1.1.3

$4 x$ を $36 x$ で因数分解します。

$4 x (x^{4}) + 4 x (- 10 x^{2}) + 4 x (9) = 0$

ステップ 1.1.4

$4 x$ を $4 x (x^{4}) + 4 x (- 10 x^{2})$ で因数分解します。

$4 x (x^{4} - 10 x^{2}) + 4 x (9) = 0$

ステップ 1.1.5

$4 x$ を $4 x (x^{4} - 10 x^{2}) + 4 x (9)$ で因数分解します。

$4 x (x^{4} - 10 x^{2} + 9) = 0$

ステップ 1.2

$x^{4}$ を ${(x^{2})}^{2}$ に書き換えます。

$4 x ({(x^{2})}^{2} - 10 x^{2} + 9) = 0$

ステップ 1.3

$u = x^{2}$ とします。 $u$ を $x^{2}$ に代入します。

$4 x (u^{2} - 10 u + 9) = 0$

ステップ 1.4

たすき掛けを利用して $u^{2} - 10 u + 9$ を因数分解します。

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ステップ 1.4.1

$x^{2} + b x + c$ の形式を考えます。積が $c$ で和が $b$ である整数の組を求めます。このとき、その積が $9$ で、その和が $- 10$ です。

$- 9, - 1$

ステップ 1.4.2

この整数を利用して因数分解の形を書きます。

$4 x ((u - 9) (u - 1)) = 0$

ステップ 1.5

$u$ のすべての発生を $x^{2}$ で置き換えます。

$4 x ((x^{2} - 9) (x^{2} - 1)) = 0$

ステップ 1.6

$9$ を $3^{2}$ に書き換えます。

$4 x ((x^{2} - 3^{2}) (x^{2} - 1)) = 0$

ステップ 1.7

両項とも完全平方なので、平方の差の公式 $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ を利用して、因数分解します。このとき、 $a = x$ であり、 $b = 3$ です。

$4 x ((x + 3) (x - 3) (x^{2} - 1)) = 0$

ステップ 1.8

$1$ を $1^{2}$ に書き換えます。

$4 x ((x + 3) (x - 3) (x^{2} - 1^{2})) = 0$

ステップ 1.9

因数分解。

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ステップ 1.9.1

因数分解。

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ステップ 1.9.1.1

両項とも完全平方なので、平方の差の公式 $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ を利用して、因数分解します。このとき、 $a = x$ であり、 $b = 1$ です。

$4 x ((x + 3) (x - 3) ((x + 1) (x - 1))) = 0$

ステップ 1.9.1.2

不要な括弧を削除します。

$4 x ((x + 3) (x - 3) (x + 1) (x - 1)) = 0$

ステップ 1.9.2

不要な括弧を削除します。

$4 x (x + 3) (x - 3) (x + 1) (x - 1) = 0$

ステップ 2

方程式の左辺の個々の因数が $0$ と等しいならば、式全体は $0$ と等しくなります。

$x = 0$

$x + 3 = 0$

$x - 3 = 0$

$x + 1 = 0$

$x - 1 = 0$

ステップ 3

$x$ が $0$ に等しいとします。

$x = 0$

ステップ 4

$x + 3$ を $0$ に等しくし、 $x$ を解きます。

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ステップ 4.1

$x + 3$ が $0$ に等しいとします。

$x + 3 = 0$

ステップ 4.2

方程式の両辺から $3$ を引きます。

$x = - 3$

ステップ 5

$x - 3$ を $0$ に等しくし、 $x$ を解きます。

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ステップ 5.1

$x - 3$ が $0$ に等しいとします。

$x - 3 = 0$

ステップ 5.2

方程式の両辺に $3$ を足します。

$x = 3$

ステップ 6

$x + 1$ を $0$ に等しくし、 $x$ を解きます。

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ステップ 6.1

$x + 1$ が $0$ に等しいとします。

$x + 1 = 0$

ステップ 6.2

方程式の両辺から $1$ を引きます。

$x = - 1$

ステップ 7

$x - 1$ を $0$ に等しくし、 $x$ を解きます。

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ステップ 7.1

$x - 1$ が $0$ に等しいとします。

$x - 1 = 0$

ステップ 7.2

方程式の両辺に $1$ を足します。

$x = 1$

ステップ 8

最終解は $4 x (x + 3) (x - 3) (x + 1) (x - 1) = 0$ を真にするすべての値です。

$x = 0, - 3, 3, - 1, 1$

代数 例

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