Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
Równanie wielomianowe
Definicja: Równanie wielomianowe

Równaniem wielomianowym stopnia n, n, nazywamy równanie, które można zapisać w postaci Wx=0, gdzie Wx jest wielomianem stopnia n.

Aby wyznaczyć pierwiastki wielomianu Wx często rozkłada się go na czynniki stopnia co najwyżej drugiego.

Rozkład wielomianu na czynniki polega na przedstawieniu wielomianu w postaci iloczynowej.

Jedną z metod sprowadzenia wielomianu do postaci iloczynowej jest wykorzystanie wzorów skróconego mnożenia.

Przypomnijmy kilka wzorów

Wzór skróconego mnożenia na różnicę kwadratów dwóch wyrażeń:

a2-b2=a-ba+b

Wzór skróconego mnożenia na kwadrat sumy dwóch wyrażeń:

a+b2=a2+2ab+b2

Wzór skróconego mnożenia na kwadrat różnicy dwóch wyrażeń:

a-b2=a2-2ab+b2

Wzór skróconego mnożenia na sześcian sumy dwóch wyrażeń:

a+b3=a3+3a2b+3ab2+b3

Wzór skróconego mnożenia na sześcian różnicy dwóch wyrażeń:

a-b3=a3-3a2b+3ab2-b3

Wzór skróconego mnożenia na sumę sześcianów dwóch wyrażeń:

a3+b3=a+ba2-ab+b2

Wzór skróconego mnożenia na różnicę sześcianów dwóch wyrażeń:

a3-b3=a-ba2+ab+b2
Przykład 1

Rozwiążemy równanie 9x4-1=0, rozkładając lewą stronę równania na czynniki, za pomocą wzorów skróconego mnożenia.

Wykorzystamy dwukrotnie wzór na różnicę kwadratów dwóch wyrażeń:

a2-b2=a-ba+b.

9x4-1=0

3x2-13x2+1=0

3x-13x+13x2+1=0

3x-1=0 lub 3x+1=0 lub 3x2+1=0

x=13 lub        x=-13 ,  trzecie równanie nie posiada rozwiązań

x=33 lub x=-33

Równanie ma dwa rozwiązania x=-33, x=33.

Przykład 2

Rozwiążemy równanie 9x4-6x2+1=0.

Skorzystamy ze wzoru skróconego mnożenia na kwadrat różnicy dwóch wyrażeńwzór skróconego mnożenia na kwadrat różnicy dwóch wyrażeńwzoru skróconego mnożenia na kwadrat różnicy dwóch wyrażeń.

( a b ) 2 = a 2 2 a b + b 2

Czyli:

3x22-2·3x2·1+12=0

3x2-12=0

3x2-1=0

3x-13x+1=0

x=33 lub x=-33.

Równanie ma dwa rozwiązania x=-33, x=33.

Przykład 3

Rozwiążemy równanie x6-64=0, rozkładając lewą stronę równania na czynniki.

Wykorzystamy wzór skróconego mnożenia na różnicę sześcianów dwóch wyrażeńwzór skróconego mnożenia na różnicę sześcianów dwóch wyrażeńwzór skróconego mnożenia na różnicę sześcianów dwóch wyrażeń.

a3-b3=a-ba2+ab+b2

x6-64=0

x23-43=0

x2-4x22+4x2+42=0

x2-4x4+4x2+16=0

x2-4=0

x-2x+2=0

x=2 lub x=-2

x4+4x2+16=0

x2=z0

z2+4z+16=0

=16-4·16=16-64=-48<0 – brak rozwiązań

Równanie ma dwa rozwiązania x=-2, x=2.

Przykład 4

Rozwiążemy równanie x4+4=0, rozkładając lewą stronę na czynniki możliwie najmniejszego stopnia.

Aby wykorzystać wzór skróconego mnożenia na kwadrat sumy dwóch wyrażeń

a+b2=a2+2ab+b2 zapiszemy równanie w postaci równoważnej.

x4+4x2-4x2+4=0

x4+4x2+4-4x2=0

x2+22-2x2=0

Teraz skorzystamy ze wzoru na różnicę kwadratów dwóch wyrażeńwzór skróconego mnożenia na różnicę kwadratów dwóch wyrażeńwzoru na różnicę kwadratów dwóch wyrażeń.

x2+2-2xx2+2+2x=0

x2-2x+2x2+2x+2=0

x2-2x+2=0 lub x2+2x+2=0

Wyróżnik trójmianu kwadratowego dla obu równań jest ujemny.

=4-8=-4<0 – brak rozwiązań

Równanie nie posiada rzeczywistych rozwiązań.

Przykład 5

Rozwiążemy równanie x6-6x4+12x2-8=0.

Wykorzystamy wzór skróconego mnożenia na sześcian różnicy dwóch wyrażeńwzór skróconego mnożenia na sześcian różnicy dwóch wyrażeńwzór skróconego mnożenia na sześcian różnicy dwóch wyrażeń.

a-b3=a3-3a2b+3ab2-b3

x6-6x4+12x2-8=0

Zapiszemy równanie w postaci:

x23-3·x4·2+3·x2·4-8=0

x2-23=0

x2-2=0

x-2x+2=0

x=2 lub x=-2

Równanie ma dwa rozwiązania x=-2, x=2.

Słownik

wzór skróconego mnożenia na różnicę kwadratów dwóch wyrażeń
wzór skróconego mnożenia na różnicę kwadratów dwóch wyrażeń
a2-b2=a-ba+b
wzór skróconego mnożenia na kwadrat różnicy dwóch wyrażeń
wzór skróconego mnożenia na kwadrat różnicy dwóch wyrażeń
a-b2=a2-2ab+b2
wzór skróconego mnożenia na różnicę sześcianów dwóch wyrażeń
wzór skróconego mnożenia na różnicę sześcianów dwóch wyrażeń
a3-b3=a-ba2+ab+b2
wzór skróconego mnożenia na sześcian różnicy dwóch wyrażeń
wzór skróconego mnożenia na sześcian różnicy dwóch wyrażeń
a-b3=a3-3a2b+3ab2-b3