Основы мат. анализа Примеры

$9 x^{4} + 44 x^{2} - 5$

Этап 1

Приравняем $9 x^{4} + 44 x^{2} - 5$ к $0$ .

$9 x^{4} + 44 x^{2} - 5 = 0$

Этап 2

Решим относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Подставим $u = x^{2}$ в уравнение. Это упростит использование формулы для корней квадратного уравнения.

$9 u^{2} + 44 u - 5 = 0$

$u = x^{2}$

Этап 2.2

Разложим на множители методом группировки

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.2.1

Для многочлена вида $a x^{2} + b x + c$ представим средний член в виде суммы двух членов, произведение которых равно $a \cdot c = 9 \cdot - 5 = - 45$ , а сумма — $b = 44$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.2.1.1

Вынесем множитель $44$ из $44 u$ .

$9 u^{2} + 44 (u) - 5 = 0$

Этап 2.2.1.2

Запишем $44$ как $- 1$ плюс $45$

$9 u^{2} + (- 1 + 45) u - 5 = 0$

Этап 2.2.1.3

Применим свойство дистрибутивности.

$9 u^{2} - 1 u + 45 u - 5 = 0$

Этап 2.2.2

Вынесем наибольший общий делитель из каждой группы.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.2.2.1

Сгруппируем первые два члена и последние два члена.

$(9 u^{2} - 1 u) + 45 u - 5 = 0$

Этап 2.2.2.2

Вынесем наибольший общий делитель (НОД) из каждой группы.

$u (9 u - 1) + 5 (9 u - 1) = 0$

Этап 2.2.3

Разложим многочлен, вынеся наибольший общий делитель $9 u - 1$ .

$(9 u - 1) (u + 5) = 0$

Этап 2.3

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

$9 u - 1 = 0$

$u + 5 = 0$

Этап 2.4

Приравняем $9 u - 1$ к $0$ , затем решим относительно $u$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.1

Приравняем $9 u - 1$ к $0$ .

$9 u - 1 = 0$

Этап 2.4.2

Решим $9 u - 1 = 0$ относительно $u$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.2.1

Добавим $1$ к обеим частям уравнения.

$9 u = 1$

Этап 2.4.2.2

Разделим каждый член $9 u = 1$ на $9$ и упростим.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.2.2.1

Разделим каждый член $9 u = 1$ на $9$ .

$\frac{9 u}{9} = \frac{1}{9}$

Этап 2.4.2.2.2

Упростим левую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.2.2.2.1

Сократим общий множитель $9$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.2.2.2.1.1

Сократим общий множитель.

$\frac{9 u}{9} = \frac{1}{9}$

Этап 2.4.2.2.2.1.2

Разделим $u$ на $1$ .

$u = \frac{1}{9}$

Этап 2.5

Приравняем $u + 5$ к $0$ , затем решим относительно $u$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.5.1

Приравняем $u + 5$ к $0$ .

$u + 5 = 0$

Этап 2.5.2

Вычтем $5$ из обеих частей уравнения.

$u = - 5$

Этап 2.6

Окончательным решением являются все значения, при которых $(9 u - 1) (u + 5) = 0$ верно.

$u = \frac{1}{9}, - 5$

Этап 2.7

Подставим вещественное значение $u = x^{2}$ обратно в решенное уравнение.

$x^{2} = \frac{1}{9}$

${(x^{2})}^{1} = - 5$

Этап 2.8

Решим первое уравнение относительно $x$ .

$x^{2} = \frac{1}{9}$

Этап 2.9

Решим уравнение относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.9.1

Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.

$x = \pm \sqrt{\frac{1}{9}}$

Этап 2.9.2

Упростим $\pm \sqrt{\frac{1}{9}}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.9.2.1

Перепишем $\sqrt{\frac{1}{9}}$ в виде $\frac{\sqrt{1}}{\sqrt{9}}$ .

$x = \pm \frac{\sqrt{1}}{\sqrt{9}}$

Этап 2.9.2.2

Любой корень из $1$ равен $1$ .

$x = \pm \frac{1}{\sqrt{9}}$

Этап 2.9.2.3

Упростим знаменатель.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.9.2.3.1

Перепишем $9$ в виде $3^{2}$ .

$x = \pm \frac{1}{\sqrt{3^{2}}}$

Этап 2.9.2.3.2

Вынесем члены из-под знака корня, предполагая, что вещественные числа являются положительными.

$x = \pm \frac{1}{3}$

Этап 2.9.3

Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.9.3.1

Сначала с помощью положительного значения $\pm$ найдем первое решение.

$x = \frac{1}{3}$

Этап 2.9.3.2

Затем, используя отрицательное значение $\pm$ , найдем второе решение.

$x = - \frac{1}{3}$

Этап 2.9.3.3

Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.

$x = \frac{1}{3}, - \frac{1}{3}$

Этап 2.10

Решим второе уравнение относительно $x$ .

${(x^{2})}^{1} = - 5$

Этап 2.11

Решим уравнение относительно $x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.11.1

Избавимся от скобок.

$x^{2} = - 5$

Этап 2.11.2

Возьмем указанный корень от обеих частей уравнения, чтобы исключить член со степенью в левой части.

$x = \pm \sqrt{- 5}$

Этап 2.11.3

Упростим $\pm \sqrt{- 5}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.11.3.1

Перепишем $- 5$ в виде $- 1 (5)$ .

$x = \pm \sqrt{- 1 (5)}$

Этап 2.11.3.2

Перепишем $\sqrt{- 1 (5)}$ в виде $\sqrt{- 1} \cdot \sqrt{5}$ .

$x = \pm \sqrt{- 1} \cdot \sqrt{5}$

Этап 2.11.3.3

Перепишем $\sqrt{- 1}$ в виде $i$ .

$x = \pm i \sqrt{5}$

Этап 2.11.4

Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.11.4.1

Сначала с помощью положительного значения $\pm$ найдем первое решение.

$x = i \sqrt{5}$

Этап 2.11.4.2

Затем, используя отрицательное значение $\pm$ , найдем второе решение.

$x = - i \sqrt{5}$

Этап 2.11.4.3

Полное решение является результатом как положительных, так и отрицательных частей решения.

$x = i \sqrt{5}, - i \sqrt{5}$

Этап 2.12

Решением $9 x^{4} + 44 x^{2} - 5 = 0$ является $x = \frac{1}{3}, - \frac{1}{3}, i \sqrt{5}, - i \sqrt{5}$ .

$x = \frac{1}{3}, - \frac{1}{3}, i \sqrt{5}, - i \sqrt{5}$

Этап 3