Matemática discreta Exemplos

$x^{4} + 8 x^{3} + 8 x^{2} + 8 x + 7 = 0$

Etapa 1

Fatore o lado esquerdo da equação.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.1

Reagrupe os termos.

$8 x^{3} + 8 x^{2} + x^{4} + 8 x + 7 = 0$

Etapa 1.2

Fatore $8 x^{2}$ de $8 x^{3} + 8 x^{2}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.2.1

Fatore $8 x^{2}$ de $8 x^{3}$ .

$8 x^{2} (x) + 8 x^{2} + x^{4} + 8 x + 7 = 0$

Etapa 1.2.2

Fatore $8 x^{2}$ de $8 x^{2}$ .

$8 x^{2} (x) + 8 x^{2} (1) + x^{4} + 8 x + 7 = 0$

Etapa 1.2.3

Fatore $8 x^{2}$ de $8 x^{2} (x) + 8 x^{2} (1)$ .

$8 x^{2} (x + 1) + x^{4} + 8 x + 7 = 0$

Etapa 1.3

Fatore $x^{4} + 8 x + 7$ usando o teste das raízes racionais.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.3.1

Se uma função polinomial tiver coeficientes inteiros, então todo zero racional terá a forma $\frac{p}{q}$ , em que $p$ é um fator da constante e $q$ é um fator do coeficiente de maior ordem.

$p = \pm 1, \pm 7$

$q = \pm 1$

Etapa 1.3.2

Encontre todas as combinações de $\pm \frac{p}{q}$ . Essas são as raízes possíveis da função polinomial.

$\pm 1, \pm 7$

Etapa 1.3.3

Substitua $- 1$ e simplifique a expressão. Nesse caso, a expressão é igual a $0$ . Portanto, $- 1$ é uma raiz do polinômio.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.3.3.1

Substitua $- 1$ no polinômio.

${(- 1)}^{4} + 8 \cdot - 1 + 7$

Etapa 1.3.3.2

Eleve $- 1$ à potência de $4$ .

$1 + 8 \cdot - 1 + 7$

Etapa 1.3.3.3

Multiplique $8$ por $- 1$ .

$1 - 8 + 7$

Etapa 1.3.3.4

Subtraia $8$ de $1$ .

$- 7 + 7$

Etapa 1.3.3.5

Some $- 7$ e $7$ .

$0$

Etapa 1.3.4

Como $- 1$ é uma raiz conhecida, divida o polinômio por $x + 1$ para encontrar o polinômio do quociente. Então, esse polinômio pode ser usado para encontrar as raízes restantes.

$\frac{x^{4} + 8 x + 7}{x + 1}$

Etapa 1.3.5

Divida $x^{4} + 8 x + 7$ por $x + 1$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.3.5.1

Estabeleça os polinômios a serem divididos. Se não houver um termo para cada expoente, insira um com valor de $0$ .

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

Etapa 1.3.5.2

Divida o termo de ordem mais alta no dividendo $x^{4}$ pelo termo de ordem mais alta no divisor $x$ .

$x^{3}$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

Etapa 1.3.5.3

Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.

$x^{3}$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

Etapa 1.3.5.4

A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em $x^{4} + x^{3}$ .

$x^{3}$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

Etapa 1.3.5.5

Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.

$x^{3}$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

Etapa 1.3.5.6

Tire os próximos termos do dividendo original e os coloque no dividendo atual.

$x^{3}$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

Etapa 1.3.5.7

Divida o termo de ordem mais alta no dividendo $- x^{3}$ pelo termo de ordem mais alta no divisor $x$ .

$x^{3}$

$x^{2}$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

Etapa 1.3.5.8

Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.

$x^{3}$

$x^{2}$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$x^{3}$

$x^{2}$

Etapa 1.3.5.9

A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em $- x^{3} - x^{2}$ .

$x^{3}$

$x^{2}$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$x^{3}$

$x^{2}$

Etapa 1.3.5.10

Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.

$x^{3}$

$x^{2}$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$x^{3}$

$x^{2}$

Etapa 1.3.5.11

Tire os próximos termos do dividendo original e os coloque no dividendo atual.

$x^{3}$

$x^{2}$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$x^{3}$

$x^{2}$

$8 x$

Etapa 1.3.5.12

Divida o termo de ordem mais alta no dividendo $x^{2}$ pelo termo de ordem mais alta no divisor $x$ .

$x^{3}$

$x^{2}$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$x^{3}$

$x^{2}$

$8 x$

Etapa 1.3.5.13

Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.

$x^{3}$

$x^{2}$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$x^{3}$

$x^{2}$

$8 x$

$x^{2}$

$x$

Etapa 1.3.5.14

A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em $x^{2} + x$ .

$x^{3}$

$x^{2}$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$x^{3}$

$x^{2}$

$8 x$

$x^{2}$

$x$

Etapa 1.3.5.15

Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.

$x^{3}$

$x^{2}$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$x^{3}$

$x^{2}$

$8 x$

$x^{2}$

$x$

$7 x$

Etapa 1.3.5.16

Tire os próximos termos do dividendo original e os coloque no dividendo atual.

$x^{3}$

$x^{2}$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$x^{3}$

$x^{2}$

$8 x$

$x^{2}$

$x$

$7 x$

$7$

Etapa 1.3.5.17

Divida o termo de ordem mais alta no dividendo $7 x$ pelo termo de ordem mais alta no divisor $x$ .

$x^{3}$

$x^{2}$

$x$

$7$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$x^{3}$

$x^{2}$

$8 x$

$x^{2}$

$x$

$7 x$

$7$

Etapa 1.3.5.18

Multiplique o novo termo do quociente pelo divisor.

$x^{3}$

$x^{2}$

$x$

$7$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$x^{3}$

$x^{2}$

$8 x$

$x^{2}$

$x$

$7 x$

$7$

$7 x$

$7$

Etapa 1.3.5.19

A expressão precisa ser subtraída do dividendo. Portanto, altere todos os sinais em $7 x + 7$ .

$x^{3}$

$x^{2}$

$x$

$7$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$x^{3}$

$x^{2}$

$8 x$

$x^{2}$

$x$

$7 x$

$7$

$7 x$

$7$

Etapa 1.3.5.20

Depois de alterar os sinais, some o último dividendo do polinômio multiplicado para encontrar o novo dividendo.

$x^{3}$

$x^{2}$

$x$

$7$

$x$

$1$

$x^{4}$

$0 x^{3}$

$0 x^{2}$

$8 x$

$7$

$x^{4}$

$x^{3}$

$0 x^{2}$

$x^{3}$

$x^{2}$

$8 x$

$x^{2}$

$x$

$7 x$

$7$

$7 x$

$7$

$0$

Etapa 1.3.5.21

Já que o resto é $0$ , a resposta final é o quociente.

$x^{3} - x^{2} + x + 7$

Etapa 1.3.6

Escreva $x^{4} + 8 x + 7$ como um conjunto de fatores.

$8 x^{2} (x + 1) + (x + 1) (x^{3} - x^{2} + x + 7) = 0$

Etapa 1.4

Fatore $x + 1$ de $8 x^{2} (x + 1) + (x + 1) (x^{3} - x^{2} + x + 7)$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.4.1

Fatore $x + 1$ de $8 x^{2} (x + 1)$ .

$(x + 1) (8 x^{2}) + (x + 1) (x^{3} - x^{2} + x + 7) = 0$

Etapa 1.4.2

Fatore $x + 1$ de $(x + 1) (8 x^{2}) + (x + 1) (x^{3} - x^{2} + x + 7)$ .

$(x + 1) (8 x^{2} + x^{3} - x^{2} + x + 7) = 0$

Etapa 1.5

Subtraia $x^{2}$ de $8 x^{2}$ .

$(x + 1) (x^{3} + 7 x^{2} + x + 7) = 0$

Etapa 1.6

Fatore.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.6.1

Reescreva $x^{3} + 7 x^{2} + x + 7$ em uma forma fatorada.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.6.1.1

Fatore o máximo divisor comum de cada grupo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.6.1.1.1

Agrupe os dois primeiros termos e os dois últimos termos.

$(x + 1) ((x^{3} + 7 x^{2}) + x + 7) = 0$

Etapa 1.6.1.1.2

Fatore o máximo divisor comum (MDC) de cada grupo.

$(x + 1) (x^{2} (x + 7) + 1 (x + 7)) = 0$

Etapa 1.6.1.2

Fatore o polinômio desmembrando o máximo divisor comum, $x + 7$ .

$(x + 1) ((x + 7) (x^{2} + 1)) = 0$

Etapa 1.6.2

Remova os parênteses desnecessários.

$(x + 1) (x + 7) (x^{2} + 1) = 0$

Etapa 2

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

$x + 1 = 0$

$x + 7 = 0$

$x^{2} + 1 = 0$

Etapa 3

Defina $x + 1$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.1

Defina $x + 1$ como igual a $0$ .

$x + 1 = 0$

Etapa 3.2

Subtraia $1$ dos dois lados da equação.

$x = - 1$

Etapa 4

Defina $x + 7$ como igual a $0$ e resolva para $x$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 4.1

Defina $x + 7$ como igual a $0$ .

$x + 7 = 0$

Etapa 4.2

Subtraia $7$ dos dois lados da equação.

$x = - 7$

Etapa 5

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

Toque para ver mais passagens...

Etapa 5.1

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

$x^{2} + 1 = 0$

Etapa 5.2

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

Toque para ver mais passagens...

Etapa 5.2.1

Subtraia $1$ dos dois lados da equação.

$x^{2} = - 1$

Etapa 5.2.2

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

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

Etapa 5.2.3

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

$x = \pm i$

Etapa 5.2.4

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

Toque para ver mais passagens...

Etapa 5.2.4.1

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

$x = i$

Etapa 5.2.4.2

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

$x = - i$

Etapa 5.2.4.3

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

$x = i, - i$

Etapa 6

A solução final são todos os valores que tornam $(x + 1) (x + 7) (x^{2} + 1) = 0$ verdadeiro.

$x = - 1, - 7, i, - i$

Etapa 7