Álgebra Exemplos

$x^{4} - 3 x^{2} - 4 = 0$

Etapa 1

Reescreva $x^{4}$ como ${(x^{2})}^{2}$ .

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

Etapa 2

Deixe $u = x^{2}$ . Substitua $u$ em todas as ocorrências de $x^{2}$ .

$u^{2} - 3 u - 4 = 0$

Etapa 3

Fatore $u^{2} - 3 u - 4$ usando o método AC.

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Etapa 3.1

Considere a forma $x^{2} + b x + c$ . Encontre um par de números inteiros cujo produto é $c$ e cuja soma é $b$ . Neste caso, cujo produto é $- 4$ e cuja soma é $- 3$ .

$- 4, 1$

Etapa 3.2

Escreva a forma fatorada usando estes números inteiros.

$(u - 4) (u + 1) = 0$

Etapa 4

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $x^{2}$ .

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

Etapa 5

Reescreva $4$ como $2^{2}$ .

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

Etapa 6

Como os dois termos são quadrados perfeitos, fatore usando a fórmula da diferença de quadrados, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ em que $a = x$ e $b = 2$ .

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

Etapa 7

Se qualquer fator individual no lado esquerdo da equação for igual a $0$ , toda a expressão será igual a $0$ .

$x + 2 = 0$

$x - 2 = 0$

$x^{2} + 1 = 0$

Etapa 8

Defina $x + 2$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

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Etapa 8.1

Defina $x + 2$ como igual a $0$ .

$x + 2 = 0$

Etapa 8.2

Subtraia $2$ dos dois lados da equação.

$x = - 2$

Etapa 9

Defina $x - 2$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

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Etapa 9.1

Defina $x - 2$ como igual a $0$ .

$x - 2 = 0$

Etapa 9.2

Some $2$ aos dois lados da equação.

$x = 2$

Etapa 10

Defina $x^{2} + 1$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

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Etapa 10.1

Defina $x^{2} + 1$ como igual a $0$ .

$x^{2} + 1 = 0$

Etapa 10.2

Resolva $x^{2} + 1 = 0$ para $x$ .

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Etapa 10.2.1

Subtraia $1$ dos dois lados da equação.

$x^{2} = - 1$

Etapa 10.2.2

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

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

Etapa 10.2.3

Reescreva $\sqrt{- 1}$ como $i$ .

$x = \pm i$

Etapa 10.2.4

A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.

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Etapa 10.2.4.1

Primeiro, use o valor positivo de $\pm$ para encontrar a primeira solução.

$x = i$

Etapa 10.2.4.2

Depois, use o valor negativo de $\pm$ para encontrar a segunda solução.

$x = - i$

Etapa 10.2.4.3

A solução completa é resultado das partes positiva e negativa da solução.

$x = i, - i$

Etapa 11

A solução final são todos os valores que tornam $(x + 2) (x - 2) (x^{2} + 1) = 0$ verdadeiro.

$x = - 2, 2, i, - i$