代数示例

x^{4} - 4 x^{2} + 4 = 0

$x^{4} - 4 x^{2} + 4 = 0$

解题步骤 1

将

u = x^{2}

$u = x^{2}$ 代入方程。这将使得二次公式变得更容易使用。

u^{2} - 4 u + 4 = 0

$u^{2} - 4 u + 4 = 0$

u = x^{2}

$u = x^{2}$

解题步骤 2

使用完全平方法则进行因式分解。

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解题步骤 2.1

将

4

$4$ 重写为

2^{2}

$2^{2}$ 。

u^{2} - 4 u + 2^{2} = 0

$u^{2} - 4 u + 2^{2} = 0$

解题步骤 2.2

请检查中间项是否为第一项被平方数和第三项被平方数的乘积的两倍。

4 u = 2 \cdot u \cdot 2

$4 u = 2 \cdot u \cdot 2$

解题步骤 2.3

重写多项式。

u^{2} - 2 \cdot u \cdot 2 + 2^{2} = 0

$u^{2} - 2 \cdot u \cdot 2 + 2^{2} = 0$

解题步骤 2.4

使用完全平方三项式法则对

a^{2} - 2 a b + b^{2} = {(a - b)}^{2}

$a^{2} - 2 a b + b^{2} = {(a - b)}^{2}$ 进行因式分解，其中

a = u

$a = u$ 和

b = 2

$b = 2$ 。

{(u - 2)}^{2} = 0

${(u - 2)}^{2} = 0$

{(u - 2)}^{2} = 0

${(u - 2)}^{2} = 0$

解题步骤 3

将

u - 2

$u - 2$ 设为等于

0

$0$ 。

u - 2 = 0

$u - 2 = 0$

解题步骤 4

在等式两边都加上

2

$2$ 。

u = 2

$u = 2$

解题步骤 5

将

u = x^{2}

$u = x^{2}$ 的真实值代入回已解的方程中。

x^{2} = 2

$x^{2} = 2$

解题步骤 6

求解

x

$x$ 的方程。

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解题步骤 6.1

取方程两边的指定根来消去方程左边的指数。

x = \pm \sqrt{2}

$x = \pm \sqrt{2}$

解题步骤 6.2

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

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解题步骤 6.2.1

首先，利用

\pm

$\pm$ 的正值求第一个解。

x = \sqrt{2}

$x = \sqrt{2}$

解题步骤 6.2.2

下一步，使用

\pm

$\pm$ 的负值来求第二个解。

x = - \sqrt{2}

$x = - \sqrt{2}$

解题步骤 6.2.3

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

x = \sqrt{2}, - \sqrt{2}

$x = \sqrt{2}, - \sqrt{2}$

x = \sqrt{2}, - \sqrt{2}

$x = \sqrt{2}, - \sqrt{2}$

x = \sqrt{2}, - \sqrt{2}

$x = \sqrt{2}, - \sqrt{2}$

解题步骤 7

结果可以多种形式表示。

恰当形式：

x = \sqrt{2}, - \sqrt{2}

$x = \sqrt{2}, - \sqrt{2}$

小数形式：

x = 1.41421356 \dots, - 1.41421356 \dots

$x = 1.41421356 \dots, - 1.41421356 \dots$

解题步骤 8

⎡ ⎢ ⎣ \begin{matrix} x^{2} & \frac{1}{2} \sqrt{π} & \int x d x \end{matrix} ⎤ ⎥ ⎦

$[\begin{array}{c} x^{2} & \frac{1}{2} \\ \sqrt{π} & \int x d x \end{array}]$