初级微积分 示例

使用有理根检验法来求根/零点 13x^4+12x^3-27x^2-24x+2
13x4+12x3-27x2-24x+2
解题步骤 1
如果一个多项式函数的各项系数都为整数,则每个有理零点应为 pq 的形式,其中 p 为常数的因数,而 q 为首项系数的因数。
p=±1,±2
q=±1,±13
解题步骤 2
±pq 的所有组合。这些将是多项式函数的可能根。
±1,±113,±2,±213
解题步骤 3
将可能的根逐一代入多项式以求实际根。化简以验证其值是否为 0,如果是则表示这是一个根。
13(-1)4+12(-1)3-27(-1)2-24-1+2
解题步骤 4
化简表达式。在本例中,因为表达式等于 0,所以 x=-1 是多项式的根。
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解题步骤 4.1
化简每一项。
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解题步骤 4.1.1
-1 进行 4 次方运算。
131+12(-1)3-27(-1)2-24-1+2
解题步骤 4.1.2
13 乘以 1
13+12(-1)3-27(-1)2-24-1+2
解题步骤 4.1.3
-1 进行 3 次方运算。
13+12-1-27(-1)2-24-1+2
解题步骤 4.1.4
12 乘以 -1
13-12-27(-1)2-24-1+2
解题步骤 4.1.5
-1 进行 2 次方运算。
13-12-271-24-1+2
解题步骤 4.1.6
-27 乘以 1
13-12-27-24-1+2
解题步骤 4.1.7
-24 乘以 -1
13-12-27+24+2
13-12-27+24+2
解题步骤 4.2
通过相加和相减进行化简。
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解题步骤 4.2.1
13 中减去 12
1-27+24+2
解题步骤 4.2.2
1 中减去 27
-26+24+2
解题步骤 4.2.3
-2624 相加。
-2+2
解题步骤 4.2.4
-22 相加。
0
0
0
解题步骤 5
因为 -1 是一个已知根,所以将多项式除以 x+1 求商多项式。然后可以用该多项式来求余下根。
13x4+12x3-27x2-24x+2x+1
解题步骤 6
下一步,求余下多项式的根。多项式的次数将减少 1
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解题步骤 6.1
将表示除数和被除数的数置于与除法相似的构形中。
-11312-27-242
  
解题步骤 6.2
将被除数 (13) 中的第一个数放在结果区域(在水平线下)的第一个位置。
-11312-27-242
  
13
解题步骤 6.3
将结果 (13) 中的最新项乘以除数 (-1) 并将 (-13) 的结果置于被除数 (12) 的下一项下方。
-11312-27-242
 -13 
13
解题步骤 6.4
把乘积和被除数相加,将结果写在结果行的下一位上。
-11312-27-242
 -13 
13-1
解题步骤 6.5
将结果 (-1) 中的最新项乘以除数 (-1) 并将 (1) 的结果置于被除数 (-27) 的下一项下方。
-11312-27-242
 -131 
13-1
解题步骤 6.6
把乘积和被除数相加,将结果写在结果行的下一位上。
-11312-27-242
 -131 
13-1-26
解题步骤 6.7
将结果 (-26) 中的最新项乘以除数 (-1) 并将 (26) 的结果置于被除数 (-24) 的下一项下方。
-11312-27-242
 -13126 
13-1-26
解题步骤 6.8
把乘积和被除数相加,将结果写在结果行的下一位上。
-11312-27-242
 -13126 
13-1-262
解题步骤 6.9
将结果 (2) 中的最新项乘以除数 (-1) 并将 (-2) 的结果置于被除数 (2) 的下一项下方。
-11312-27-242
 -13126-2
13-1-262
解题步骤 6.10
把乘积和被除数相加,将结果写在结果行的下一位上。
-11312-27-242
 -13126-2
13-1-2620
解题步骤 6.11
除了最后一个数,其他所有数值都为商多项式的系数。结果行中的最后一个数值为余数。
13x3+-1x2+(-26)x+2
解题步骤 6.12
化简商多项式。
13x3-x2-26x+2
13x3-x2-26x+2
解题步骤 7
从每组中因式分解出最大公因数。
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解题步骤 7.1
将首两项和最后两项分成两组。
(x+1)(13x3-x2)-26x+2
解题步骤 7.2
从每组中因式分解出最大公因数 (GCF)。
(x+1)+x2(13x-1)-2(13x-1)
(x+1)x2(13x-1)-2(13x-1)
解题步骤 8
通过因式分解出最大公因数 13x-1 来因式分解多项式。
(x+1)(13x-1)(x2-2)
解题步骤 9
对方程左边进行因式分解。
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解题步骤 9.1
重新组合项。
12x3-24x+13x4-27x2+2=0
解题步骤 9.2
12x3-24x 中分解出因数 12x
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解题步骤 9.2.1
12x3 中分解出因数 12x
12x(x2)-24x+13x4-27x2+2=0
解题步骤 9.2.2
-24x 中分解出因数 12x
12x(x2)+12x(-2)+13x4-27x2+2=0
解题步骤 9.2.3
12x(x2)+12x(-2) 中分解出因数 12x
12x(x2-2)+13x4-27x2+2=0
12x(x2-2)+13x4-27x2+2=0
解题步骤 9.3
x4 重写为 (x2)2
12x(x2-2)+13(x2)2-27x2+2=0
解题步骤 9.4
使 u=x2。用 u 代入替换所有出现的 x2
12x(x2-2)+13u2-27u+2=0
解题步骤 9.5
分组因式分解。
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解题步骤 9.5.1
对于 ax2+bx+c 形式的多项式,将其中间项重写为两项之和,这两项的乘积为 ac=132=26 并且它们的和为 b=-27
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解题步骤 9.5.1.1
-27u 中分解出因数 -27
12x(x2-2)+13u2-27u+2=0
解题步骤 9.5.1.2
-27 重写为 -1-26
12x(x2-2)+13u2+(-1-26)u+2=0
解题步骤 9.5.1.3
运用分配律。
12x(x2-2)+13u2-1u-26u+2=0
12x(x2-2)+13u2-1u-26u+2=0
解题步骤 9.5.2
从每组中因式分解出最大公因数。
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解题步骤 9.5.2.1
将首两项和最后两项分成两组。
12x(x2-2)+13u2-1u-26u+2=0
解题步骤 9.5.2.2
从每组中因式分解出最大公因数 (GCF)。
12x(x2-2)+u(13u-1)-2(13u-1)=0
12x(x2-2)+u(13u-1)-2(13u-1)=0
解题步骤 9.5.3
通过因式分解出最大公因数 13u-1 来因式分解多项式。
12x(x2-2)+(13u-1)(u-2)=0
12x(x2-2)+(13u-1)(u-2)=0
解题步骤 9.6
使用 x2 替换所有出现的 u
12x(x2-2)+(13x2-1)(x2-2)=0
解题步骤 9.7
12x(x2-2)+(13x2-1)(x2-2) 中分解出因数 x2-2
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解题步骤 9.7.1
12x(x2-2) 中分解出因数 x2-2
(x2-2)(12x)+(13x2-1)(x2-2)=0
解题步骤 9.7.2
(13x2-1)(x2-2) 中分解出因数 x2-2
(x2-2)(12x)+(x2-2)(13x2-1)=0
解题步骤 9.7.3
(x2-2)(12x)+(x2-2)(13x2-1) 中分解出因数 x2-2
(x2-2)(12x+13x2-1)=0
(x2-2)(12x+13x2-1)=0
解题步骤 9.8
使 u=x。用 u 代入替换所有出现的 x
(x2-2)(12u+13u2-1)=0
解题步骤 9.9
分组因式分解。
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解题步骤 9.9.1
重新排序项。
(x2-2)(13u2+12u-1)=0
解题步骤 9.9.2
对于 ax2+bx+c 形式的多项式,将其中间项重写为两项之和,这两项的乘积为 ac=13-1=-13 并且它们的和为 b=12
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解题步骤 9.9.2.1
12u 中分解出因数 12
(x2-2)(13u2+12(u)-1)=0
解题步骤 9.9.2.2
12 重写为 -113
(x2-2)(13u2+(-1+13)u-1)=0
解题步骤 9.9.2.3
运用分配律。
(x2-2)(13u2-1u+13u-1)=0
(x2-2)(13u2-1u+13u-1)=0
解题步骤 9.9.3
从每组中因式分解出最大公因数。
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解题步骤 9.9.3.1
将首两项和最后两项分成两组。
(x2-2)((13u2-1u)+13u-1)=0
解题步骤 9.9.3.2
从每组中因式分解出最大公因数 (GCF)。
(x2-2)(u(13u-1)+1(13u-1))=0
(x2-2)(u(13u-1)+1(13u-1))=0
解题步骤 9.9.4
通过因式分解出最大公因数 13u-1 来因式分解多项式。
(x2-2)((13u-1)(u+1))=0
(x2-2)((13u-1)(u+1))=0
解题步骤 9.10
因数。
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解题步骤 9.10.1
使用 x 替换所有出现的 u
(x2-2)((13x-1)(x+1))=0
解题步骤 9.10.2
去掉多余的括号。
(x2-2)(13x-1)(x+1)=0
(x2-2)(13x-1)(x+1)=0
(x2-2)(13x-1)(x+1)=0
解题步骤 10
如果等式左侧的任一因数等于 0,则整个表达式将等于 0
x2-2=0
13x-1=0
x+1=0
解题步骤 11
x2-2 设为等于 0 并求解 x
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解题步骤 11.1
x2-2 设为等于 0
x2-2=0
解题步骤 11.2
求解 xx2-2=0
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解题步骤 11.2.1
在等式两边都加上 2
x2=2
解题步骤 11.2.2
Take the specified root of both sides of the equation to eliminate the exponent on the left side.
x=±2
解题步骤 11.2.3
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 11.2.3.1
首先,利用 ± 的正值求第一个解。
x=2
解题步骤 11.2.3.2
下一步,使用 ± 的负值来求第二个解。
x=-2
解题步骤 11.2.3.3
完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。
x=2,-2
x=2,-2
x=2,-2
x=2,-2
解题步骤 12
13x-1 设为等于 0 并求解 x
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解题步骤 12.1
13x-1 设为等于 0
13x-1=0
解题步骤 12.2
求解 x13x-1=0
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解题步骤 12.2.1
在等式两边都加上 1
13x=1
解题步骤 12.2.2
13x=1 中的每一项除以 13 并化简。
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解题步骤 12.2.2.1
13x=1 中的每一项都除以 13
13x13=113
解题步骤 12.2.2.2
化简左边。
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解题步骤 12.2.2.2.1
约去 13 的公因数。
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解题步骤 12.2.2.2.1.1
约去公因数。
13x13=113
解题步骤 12.2.2.2.1.2
x 除以 1
x=113
x=113
x=113
x=113
x=113
x=113
解题步骤 13
x+1 设为等于 0 并求解 x
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解题步骤 13.1
x+1 设为等于 0
x+1=0
解题步骤 13.2
从等式两边同时减去 1
x=-1
x=-1
解题步骤 14
最终解为使 (x2-2)(13x-1)(x+1)=0 成立的所有值。
x=2,-2,113,-1
解题步骤 15
结果可以多种形式表示。
恰当形式:
x=2,-2,113,-1
小数形式:
x=1.41421356,-1.41421356,0.076923,-1
解题步骤 16
 [x2  12  π  xdx ]