Способ решения уравнения четвертой степени.

x4 + Ax3 + Bx2 + Ex + D = 0                    (1)

Уравнение (1) можно представить в виде:   (x2 + ax + d)(x2 + bx + g) = (2)                                                   = x4 + (a + b)x3 + (ab + d + g)x2 + (ag + bd)x + dg = 0 (3)                                 

Из (1) и (3)  имеем систему уравнений:

A = a + b                      (4)             b = A – a           (8)

B = ab + d +g               (5)             d + g = B – a(A – a)                  a­­­­­2 – Aa + B – (d+g) = 0     (9)

E = ag + bd                  (6)              E = a + (A – a)d                    (A – a)d2 – Ed + aD = 0     (10)

D = gd                          (7)              g =         d =                       ag2 – Eg + (A – a)D = 0     (11)

Решение уравнения  (9) :   a =                A2 – 4B + 4(d + g) = n2         a =     (12)

d + g =  + B = M    (13)

d +  = g +  = M          d2 Md + D = g2Mg + D = 0         d или g  =      (14)

Решение уравнения  (10) :   d =          d =

Решение уравнения  (11) :   g =          g =

E2 – 4a(A – a)D = m2                   4Da2 – 4ADa + E2 – m2 = 0          a =  =

=          = k2               a =  (15)

 

Пример: (x + 2)(x + 3)(x + 5)(x – 2) = (x2 + 5x +6)(x2 + 3x – 10) = (x2 + 7x + 10)(x2 + x – 6) =

= (x2 – 4)(x2 + 8x + 15) = x4 + 8x3 + 11x2 – 32x – 60 = 0 .

 

a

5

7

0

b

3

1

8

d

6

10

-4

g    -10

-6

15

A = 8

B =11

E = -32

D = -60

Применяем формулу (13) :  M =  .

Из формулы видно, что в качестве n при целочисленных коэффициентах можно подставлять только целые чётные числа, начиная с нуля.

 

n

0

2

4

6

8

M

-5

-4

-1

4

11

Сравнивая значения М = d + g  в первой таблице со значениями М во второй таблице видно, что решениями уравнения являются значения

M = -4, 4, 11; и, соответсвенно, значения  n = 2, 6, 8.

Подставляя значения n = 2 в формулу (12)   a =   , видно, что значения  n = +2, -6, -8 удовлетворяют решениям уравнения. Значения d и g найдём по формуле (14):

d или g =  = 6 или –10

Проверка правильности решений производится подстановкой значений коэффициентов в формулу (6).

Продолжение

13.09.2003

Hosted by uCoz