Основы мат. анализа Примеры

$f (x) = x^{4} - 7 x^{3} + 8 x^{2} + 28 x - 48$

Этап 1

Приравняем $x^{4} - 7 x^{3} + 8 x^{2} + 28 x - 48$ к $0$ .

$x^{4} - 7 x^{3} + 8 x^{2} + 28 x - 48 = 0$

Этап 2

Решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Разложим левую часть уравнения на множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.1

Перегруппируем члены.

$- 7 x^{3} + 28 x + x^{4} + 8 x^{2} - 48 = 0$

Этап 2.1.2

Вынесем множитель $- 7 x$ из $- 7 x^{3} + 28 x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.2.1

Вынесем множитель $- 7 x$ из $- 7 x^{3}$ .

$- 7 x \cdot x^{2} + 28 x + x^{4} + 8 x^{2} - 48 = 0$

Этап 2.1.2.2

Вынесем множитель $- 7 x$ из $28 x$ .

$- 7 x \cdot x^{2} - 7 x \cdot - 4 + x^{4} + 8 x^{2} - 48 = 0$

Этап 2.1.2.3

Вынесем множитель $- 7 x$ из $- 7 x (x^{2}) - 7 x (- 4)$ .

$- 7 x (x^{2} - 4) + x^{4} + 8 x^{2} - 48 = 0$

Этап 2.1.3

Перепишем $4$ в виде $2^{2}$ .

$- 7 x (x^{2} - 2^{2}) + x^{4} + 8 x^{2} - 48 = 0$

Этап 2.1.4

Разложим на множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.4.1

Поскольку оба члена являются полными квадратами, выполним разложение на множители, используя формулу разности квадратов, $a^{2} - b^{2} = (a + b) (a - b)$ , где $a = x$ и $b = 2$ .

$- 7 x ((x + 2) (x - 2)) + x^{4} + 8 x^{2} - 48 = 0$

Этап 2.1.4.2

Избавимся от ненужных скобок.

$- 7 x (x + 2) (x - 2) + x^{4} + 8 x^{2} - 48 = 0$

Этап 2.1.5

Перепишем $x^{4}$ в виде ${(x^{2})}^{2}$ .

$- 7 x (x + 2) (x - 2) + {(x^{2})}^{2} + 8 x^{2} - 48 = 0$

Этап 2.1.6

Пусть $u = x^{2}$ . Подставим $u$ вместо $x^{2}$ для всех.

$- 7 x (x + 2) (x - 2) + u^{2} + 8 u - 48 = 0$

Этап 2.1.7

Разложим $u^{2} + 8 u - 48$ на множители, используя метод группировки.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.7.1

Рассмотрим форму $x^{2} + b x + c$ . Найдем пару целых чисел, произведение которых равно $c$ , а сумма — $b$ . В данном случае произведение чисел равно $- 48$ , а сумма — $8$ .

$- 4, 12$

Этап 2.1.7.2

Запишем разложение на множители, используя данные целые числа.

$- 7 x (x + 2) (x - 2) + (u - 4) (u + 12) = 0$

Этап 2.1.8

Заменим все вхождения $u$ на $x^{2}$ .

$- 7 x (x + 2) (x - 2) + (x^{2} - 4) (x^{2} + 12) = 0$

Этап 2.1.9

Перепишем $4$ в виде $2^{2}$ .

$- 7 x (x + 2) (x - 2) + (x^{2} - 2^{2}) (x^{2} + 12) = 0$

Этап 2.1.10

$- 7 x (x + 2) (x - 2) + (x + 2) (x - 2) (x^{2} + 12) = 0$

Этап 2.1.11

Вынесем множитель $(x + 2) (x - 2)$ из $- 7 x (x + 2) (x - 2) + (x + 2) (x - 2) (x^{2} + 12)$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.11.1

Вынесем множитель $(x + 2) (x - 2)$ из $- 7 x (x + 2) (x - 2)$ .

$(x + 2) (x - 2) (- 7 x) + (x + 2) (x - 2) (x^{2} + 12) = 0$

Этап 2.1.11.2

Вынесем множитель $(x + 2) (x - 2)$ из $(x + 2) (x - 2) (- 7 x) + (x + 2) (x - 2) (x^{2} + 12)$ .

$(x + 2) (x - 2) (- 7 x + x^{2} + 12) = 0$

Этап 2.1.12

Пусть $u = x$ . Подставим $u$ вместо $x$ для всех.

$(x + 2) (x - 2) (- 7 u + u^{2} + 12) = 0$

Этап 2.1.13

Разложим $- 7 u + u^{2} + 12$ на множители, используя метод группировки.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.13.1

Рассмотрим форму $x^{2} + b x + c$ . Найдем пару целых чисел, произведение которых равно $c$ , а сумма — $b$ . В данном случае произведение чисел равно $12$ , а сумма — $- 7$ .

$- 4, - 3$

Этап 2.1.13.2

Запишем разложение на множители, используя данные целые числа.

$(x + 2) (x - 2) ((u - 4) (u - 3)) = 0$

Этап 2.1.14

Разложим на множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.14.1

Заменим все вхождения $u$ на $x$ .

$(x + 2) (x - 2) ((x - 4) (x - 3)) = 0$

Этап 2.1.14.2

Избавимся от ненужных скобок.

$(x + 2) (x - 2) (x - 4) (x - 3) = 0$

Этап 2.2

Если любой отдельный множитель в левой части уравнения равен $0$ , все выражение равно $0$ .

$x + 2 = 0$

$x - 2 = 0$

$x - 4 = 0$

$x - 3 = 0$

Этап 2.3

Приравняем $x + 2$ к $0$ , затем решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.3.1

Приравняем $x + 2$ к $0$ .

$x + 2 = 0$

Этап 2.3.2

Вычтем $2$ из обеих частей уравнения.

$x = - 2$

Этап 2.4

Приравняем $x - 2$ к $0$ , затем решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.1

Приравняем $x - 2$ к $0$ .

$x - 2 = 0$

Этап 2.4.2

Добавим $2$ к обеим частям уравнения.

$x = 2$

Этап 2.5

Приравняем $x - 4$ к $0$ , затем решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.5.1

Приравняем $x - 4$ к $0$ .

$x - 4 = 0$

Этап 2.5.2

Добавим $4$ к обеим частям уравнения.

$x = 4$

Этап 2.6

Приравняем $x - 3$ к $0$ , затем решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.6.1

Приравняем $x - 3$ к $0$ .

$x - 3 = 0$

Этап 2.6.2

Добавим $3$ к обеим частям уравнения.

$x = 3$

Этап 2.7

Окончательным решением являются все значения, при которых $(x + 2) (x - 2) (x - 4) (x - 3) = 0$ верно.

$x = - 2, 2, 4, 3$

Этап 3