Основы мат. анализа Примеры

Определить корни/нули с помощью проверки рациональных корней 2x^4-13x^3+6x^2+64x-32
Этап 1
Если у многочленной функции целые коэффициенты, то каждый рациональный ноль будет иметь вид , где  — делитель константы, а  — делитель старшего коэффициента.
Этап 2
Найдем все комбинации . Это ― возможные корни многочлена.
Этап 3
Подставим возможные корни поочередно в многочлен, чтобы найти фактические корни. Упростим и убедимся, что это значение равно , значит, это корень.
Этап 4
Упростим выражение. В этом случае выражение равно , поэтому является корнем многочлена.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.1
Применим правило умножения к .
Этап 4.1.2
Единица в любой степени равна единице.
Этап 4.1.3
Возведем в степень .
Этап 4.1.4
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.4.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.4.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.4.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.5
Применим правило умножения к .
Этап 4.1.6
Единица в любой степени равна единице.
Этап 4.1.7
Возведем в степень .
Этап 4.1.8
Объединим и .
Этап 4.1.9
Вынесем знак минуса перед дробью.
Этап 4.1.10
Применим правило умножения к .
Этап 4.1.11
Единица в любой степени равна единице.
Этап 4.1.12
Возведем в степень .
Этап 4.1.13
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.13.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.13.2
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.13.3
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.13.4
Перепишем это выражение.
Этап 4.1.14
Объединим и .
Этап 4.1.15
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.1.15.1
Вынесем множитель из .
Этап 4.1.15.2
Сократим общий множитель.
Этап 4.1.15.3
Перепишем это выражение.
Этап 4.2
Объединим дроби.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.2.1
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.2.2
Вычтем из .
Этап 4.3
Найдем общий знаменатель.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.3.1
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 4.3.2
Умножим на .
Этап 4.3.3
Умножим на .
Этап 4.3.4
Запишем в виде дроби со знаменателем .
Этап 4.3.5
Умножим на .
Этап 4.3.6
Умножим на .
Этап 4.3.7
Умножим на .
Этап 4.3.8
Умножим на .
Этап 4.3.9
Умножим на .
Этап 4.4
Объединим числители над общим знаменателем.
Этап 4.5
Упростим каждый член.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.5.1
Умножим на .
Этап 4.5.2
Умножим на .
Этап 4.5.3
Умножим на .
Этап 4.6
Упростим выражение.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 4.6.1
Вычтем из .
Этап 4.6.2
Вычтем из .
Этап 4.6.3
Добавим и .
Этап 4.6.4
Разделим на .
Этап 5
Поскольку  — известный корень, разделим многочлен на , чтобы найти частное многочленов. Этот многочлен можно будет использовать, чтобы найти оставшиеся корни.
Этап 6
Затем найдем корни оставшегося многочлена. Порядок многочлена был уменьшен на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 6.1
Поместим числа, представляющие делитель и делимое, в конфигурацию для деления.
  
Этап 6.2
Первое число в делимом помещается в первую позицию области результата (ниже горизонтальной линии).
  
Этап 6.3
Умножим последний элемент в области результата на делитель и запишем их произведение под следующим членом делимого .
  
Этап 6.4
Сложим результат умножения и делимое число и поместим результат в следующую позицию в строке результатов.
  
Этап 6.5
Умножим последний элемент в области результата на делитель и запишем их произведение под следующим членом делимого .
  
Этап 6.6
Сложим результат умножения и делимое число и поместим результат в следующую позицию в строке результатов.
  
Этап 6.7
Умножим последний элемент в области результата на делитель и запишем их произведение под следующим членом делимого .
  
Этап 6.8
Сложим результат умножения и делимое число и поместим результат в следующую позицию в строке результатов.
  
Этап 6.9
Умножим последний элемент в области результата на делитель и запишем их произведение под следующим членом делимого .
 
Этап 6.10
Сложим результат умножения и делимое число и поместим результат в следующую позицию в строке результатов.
 
Этап 6.11
Все числа, кроме последнего, становятся коэффициентами фактор-многочлена. Последнее значение в строке результатов — это остаток.
Этап 6.12
Упростим частное многочленов.
Этап 7
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 7.1
Вынесем множитель из .
Этап 7.2
Вынесем множитель из .
Этап 7.3
Вынесем множитель из .
Этап 7.4
Вынесем множитель из .
Этап 7.5
Вынесем множитель из .
Этап 8
Разложим левую часть уравнения на множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.1
Перегруппируем члены.
Этап 8.2
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.2.1
Вынесем множитель из .
Этап 8.2.2
Вынесем множитель из .
Этап 8.2.3
Вынесем множитель из .
Этап 8.3
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.3.1
Вынесем множитель из .
Этап 8.3.2
Вынесем множитель из .
Этап 8.3.3
Вынесем множитель из .
Этап 8.3.4
Вынесем множитель из .
Этап 8.3.5
Вынесем множитель из .
Этап 8.4
Разложим на множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.4.1
Разложим на множители методом группировки
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.4.1.1
Для многочлена вида представим средний член в виде суммы двух членов, произведение которых равно , а сумма — .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.4.1.1.1
Вынесем множитель из .
Этап 8.4.1.1.2
Запишем как плюс
Этап 8.4.1.1.3
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 8.4.1.2
Вынесем наибольший общий делитель из каждой группы.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.4.1.2.1
Сгруппируем первые два члена и последние два члена.
Этап 8.4.1.2.2
Вынесем наибольший общий делитель (НОД) из каждой группы.
Этап 8.4.1.3
Разложим многочлен, вынеся наибольший общий делитель .
Этап 8.4.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 8.5
Вынесем множитель из .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.5.1
Вынесем множитель из .
Этап 8.5.2
Вынесем множитель из .
Этап 8.5.3
Вынесем множитель из .
Этап 8.6
Применим свойство дистрибутивности.
Этап 8.7
Умножим на , сложив экспоненты.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.7.1
Умножим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.7.1.1
Возведем в степень .
Этап 8.7.1.2
Применим правило степени для объединения показателей.
Этап 8.7.2
Добавим и .
Этап 8.8
Перенесем влево от .
Этап 8.9
Изменим порядок членов.
Этап 8.10
Разложим на множители.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.10.1
Перепишем в разложенном на множители виде.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.10.1.1
Разложим на множители, используя теорему о рациональных корнях.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.10.1.1.1
Если у многочленной функции целые коэффициенты, то каждый рациональный ноль будет иметь вид , где  — делитель константы, а  — делитель старшего коэффициента.
Этап 8.10.1.1.2
Найдем все комбинации . Это ― возможные корни многочлена.
Этап 8.10.1.1.3
Подставим и упростим выражение. В этом случае выражение равно , поэтому является корнем многочлена.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.10.1.1.3.1
Подставим в многочлен.
Этап 8.10.1.1.3.2
Возведем в степень .
Этап 8.10.1.1.3.3
Возведем в степень .
Этап 8.10.1.1.3.4
Умножим на .
Этап 8.10.1.1.3.5
Вычтем из .
Этап 8.10.1.1.3.6
Добавим и .
Этап 8.10.1.1.4
Поскольку  — известный корень, разделим многочлен на , чтобы найти частное многочленов. Этот многочлен можно будет использовать, чтобы найти оставшиеся корни.
Этап 8.10.1.1.5
Разделим на .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.10.1.1.5.1
Подготовим многочлены к делению. Если слагаемые представляют не все экспоненты, добавим отсутствующий член со значением .
+-++
Этап 8.10.1.1.5.2
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
+-++
Этап 8.10.1.1.5.3
Умножим новое частное на делитель.
+-++
++
Этап 8.10.1.1.5.4
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
+-++
--
Этап 8.10.1.1.5.5
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
+-++
--
-
Этап 8.10.1.1.5.6
Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.
+-++
--
-+
Этап 8.10.1.1.5.7
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
-
+-++
--
-+
Этап 8.10.1.1.5.8
Умножим новое частное на делитель.
-
+-++
--
-+
--
Этап 8.10.1.1.5.9
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
-
+-++
--
-+
++
Этап 8.10.1.1.5.10
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
-
+-++
--
-+
++
+
Этап 8.10.1.1.5.11
Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.
-
+-++
--
-+
++
++
Этап 8.10.1.1.5.12
Разделим член с максимальной степенью в делимом на член с максимальной степенью в делителе .
-+
+-++
--
-+
++
++
Этап 8.10.1.1.5.13
Умножим новое частное на делитель.
-+
+-++
--
-+
++
++
++
Этап 8.10.1.1.5.14
Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в .
-+
+-++
--
-+
++
++
--
Этап 8.10.1.1.5.15
После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.
-+
+-++
--
-+
++
++
--
Этап 8.10.1.1.5.16
Поскольку остаток равен , окончательным ответом является частное.
Этап 8.10.1.1.6
Запишем в виде набора множителей.
Этап 8.10.1.2
Разложим на множители, используя правило полных квадратов.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 8.10.1.2.1
Перепишем в виде .
Этап 8.10.1.2.2
Проверим, чтобы средний член был равен удвоенному произведению корней из первого и третьего членов.
Этап 8.10.1.2.3
Перепишем многочлен.
Этап 8.10.1.2.4
Разложим на множители, используя правило выделения полного квадрата из квадратного трехчлена , где и .
Этап 8.10.2
Избавимся от ненужных скобок.
Этап 9
Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен , все выражение равно .
Этап 10
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.1
Приравняем к .
Этап 10.2
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.1
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 10.2.2
Разделим каждый член на и упростим.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.2.1
Разделим каждый член на .
Этап 10.2.2.2
Упростим левую часть.
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.2.2.1
Сократим общий множитель .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 10.2.2.2.1.1
Сократим общий множитель.
Этап 10.2.2.2.1.2
Разделим на .
Этап 11
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 11.1
Приравняем к .
Этап 11.2
Вычтем из обеих частей уравнения.
Этап 12
Приравняем к , затем решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.1
Приравняем к .
Этап 12.2
Решим относительно .
Нажмите для увеличения количества этапов...
Этап 12.2.1
Приравняем к .
Этап 12.2.2
Добавим к обеим частям уравнения.
Этап 13
Окончательным решением являются все значения, при которых верно.
Этап 14