Основы мат. анализа Примеры

$x^{3} - 5 x^{2} - 2 x + 24$

Этап 1

Приравняем $x^{3} - 5 x^{2} - 2 x + 24$ к $0$ .

$x^{3} - 5 x^{2} - 2 x + 24 = 0$

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

Разложим $x^{3} - 5 x^{2} - 2 x + 24$ на множители, используя теорему о рациональных корнях.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.1.1

Если у многочленной функции целые коэффициенты, то каждый рациональный ноль будет иметь вид $\frac{p}{q}$ , где $p$ — делитель константы, а $q$ — делитель старшего коэффициента.

$p = \pm 1, \pm 24, \pm 2, \pm 12, \pm 3, \pm 8, \pm 4, \pm 6$

$q = \pm 1$

Этап 2.1.1.2

Найдем все комбинации $\pm \frac{p}{q}$ . Это ― возможные корни многочлена.

$\pm 1, \pm 24, \pm 2, \pm 12, \pm 3, \pm 8, \pm 4, \pm 6$

Этап 2.1.1.3

Подставим $- 2$ и упростим выражение. В этом случае выражение равно $0$ , поэтому $- 2$ является корнем многочлена.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.1.3.1

Подставим $- 2$ в многочлен.

${(- 2)}^{3} - 5 {(- 2)}^{2} - 2 \cdot - 2 + 24$

Этап 2.1.1.3.2

Возведем $- 2$ в степень $3$ .

$- 8 - 5 {(- 2)}^{2} - 2 \cdot - 2 + 24$

Этап 2.1.1.3.3

Возведем $- 2$ в степень $2$ .

$- 8 - 5 \cdot 4 - 2 \cdot - 2 + 24$

Этап 2.1.1.3.4

Умножим $- 5$ на $4$ .

$- 8 - 20 - 2 \cdot - 2 + 24$

Этап 2.1.1.3.5

Вычтем $20$ из $- 8$ .

$- 28 - 2 \cdot - 2 + 24$

Этап 2.1.1.3.6

Умножим $- 2$ на $- 2$ .

$- 28 + 4 + 24$

Этап 2.1.1.3.7

Добавим $- 28$ и $4$ .

$- 24 + 24$

Этап 2.1.1.3.8

Добавим $- 24$ и $24$ .

$0$

Этап 2.1.1.4

Поскольку $- 2$ — известный корень, разделим многочлен на $x + 2$ , чтобы найти частное многочленов. Этот многочлен можно будет использовать, чтобы найти оставшиеся корни.

$\frac{x^{3} - 5 x^{2} - 2 x + 24}{x + 2}$

Этап 2.1.1.5

Разделим $x^{3} - 5 x^{2} - 2 x + 24$ на $x + 2$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.1.5.1

Подготовим многочлены к делению. Если слагаемые представляют не все экспоненты, добавим отсутствующий член со значением $0$ .

$x$

$2$

$x^{3}$

$5 x^{2}$

$2 x$

$24$

Этап 2.1.1.5.2

Разделим член с максимальной степенью в делимом $x^{3}$ на член с максимальной степенью в делителе $x$ .

					$x^{2}$
	$x$	+	$2$		$x^{3}$	-	$5 x^{2}$	-	$2 x$	+	$24$

Этап 2.1.1.5.3

Умножим новое частное на делитель.

				$x^{2}$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	-	$5 x^{2}$	-	$2 x$	+	$24$
			+	$x^{3}$	+	$2 x^{2}$

Этап 2.1.1.5.4

Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в $x^{3} + 2 x^{2}$ .

				$x^{2}$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	-	$5 x^{2}$	-	$2 x$	+	$24$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$

Этап 2.1.1.5.5

После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.

				$x^{2}$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	-	$5 x^{2}$	-	$2 x$	+	$24$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$7 x^{2}$

Этап 2.1.1.5.6

Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.

				$x^{2}$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	-	$5 x^{2}$	-	$2 x$	+	$24$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$7 x^{2}$	-	$2 x$

Этап 2.1.1.5.7

Разделим член с максимальной степенью в делимом $- 7 x^{2}$ на член с максимальной степенью в делителе $x$ .

				$x^{2}$	-	$7 x$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	-	$5 x^{2}$	-	$2 x$	+	$24$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$7 x^{2}$	-	$2 x$

Этап 2.1.1.5.8

Умножим новое частное на делитель.

				$x^{2}$	-	$7 x$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	-	$5 x^{2}$	-	$2 x$	+	$24$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$7 x^{2}$	-	$2 x$
					-	$7 x^{2}$	-	$14 x$

Этап 2.1.1.5.9

Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в $- 7 x^{2} - 14 x$ .

				$x^{2}$	-	$7 x$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	-	$5 x^{2}$	-	$2 x$	+	$24$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$7 x^{2}$	-	$2 x$
					+	$7 x^{2}$	+	$14 x$

Этап 2.1.1.5.10

После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.

				$x^{2}$	-	$7 x$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	-	$5 x^{2}$	-	$2 x$	+	$24$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$7 x^{2}$	-	$2 x$
					+	$7 x^{2}$	+	$14 x$
							+	$12 x$

Этап 2.1.1.5.11

Вынесем следующие члены из исходного делимого в текущее делимое.

				$x^{2}$	-	$7 x$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	-	$5 x^{2}$	-	$2 x$	+	$24$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$7 x^{2}$	-	$2 x$
					+	$7 x^{2}$	+	$14 x$
							+	$12 x$	+	$24$

Этап 2.1.1.5.12

Разделим член с максимальной степенью в делимом $12 x$ на член с максимальной степенью в делителе $x$ .

				$x^{2}$	-	$7 x$	+	$12$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	-	$5 x^{2}$	-	$2 x$	+	$24$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$7 x^{2}$	-	$2 x$
					+	$7 x^{2}$	+	$14 x$
							+	$12 x$	+	$24$

Этап 2.1.1.5.13

Умножим новое частное на делитель.

				$x^{2}$	-	$7 x$	+	$12$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	-	$5 x^{2}$	-	$2 x$	+	$24$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$7 x^{2}$	-	$2 x$
					+	$7 x^{2}$	+	$14 x$
							+	$12 x$	+	$24$
							+	$12 x$	+	$24$

Этап 2.1.1.5.14

Выражение необходимо вычесть из делимого, поэтому изменим все знаки в $12 x + 24$ .

				$x^{2}$	-	$7 x$	+	$12$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	-	$5 x^{2}$	-	$2 x$	+	$24$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$7 x^{2}$	-	$2 x$
					+	$7 x^{2}$	+	$14 x$
							+	$12 x$	+	$24$
							-	$12 x$	-	$24$

Этап 2.1.1.5.15

После изменения знаков добавим последнее делимое из умноженного многочлена, чтобы найти новое делимое.

				$x^{2}$	-	$7 x$	+	$12$
$x$	+	$2$		$x^{3}$	-	$5 x^{2}$	-	$2 x$	+	$24$
			-	$x^{3}$	-	$2 x^{2}$
					-	$7 x^{2}$	-	$2 x$
					+	$7 x^{2}$	+	$14 x$
							+	$12 x$	+	$24$
							-	$12 x$	-	$24$
										$0$

Этап 2.1.1.5.16

Поскольку остаток равен $0$ , окончательным ответом является частное.

$x^{2} - 7 x + 12$

Этап 2.1.1.6

Запишем $x^{3} - 5 x^{2} - 2 x + 24$ в виде набора множителей.

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

Этап 2.1.2

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.2.1

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1.2.1.1

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 2.1.2.1.2

Запишем разложение на множители, используя данные целые числа.

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

Этап 2.1.2.2

Избавимся от ненужных скобок.

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

Этап 2.2

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

$x + 2 = 0$

$x - 4 = 0$

$x - 3 = 0$

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.4.1

Приравняем $x - 4$ к $0$ .

$x - 4 = 0$

Этап 2.4.2

Добавим $4$ к обеим частям уравнения.

$x = 4$

Этап 2.5

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

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.5.1

Приравняем $x - 3$ к $0$ .

$x - 3 = 0$

Этап 2.5.2

Добавим $3$ к обеим частям уравнения.

$x = 3$

Этап 2.6

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

$x = - 2, 4, 3$

Этап 3