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.

Pierwiastek wielomianu
Definicja: Pierwiastek wielomianu

Pierwiastkiem wielomianu Wx nazywamy taką liczbę rzeczywistą a, dla której zachodzi warunek Wa=0.

Rozwiązaniem równania Wx=0 są wszystkie pierwiastki wielomianu Wx.

Przykład 1

Wykażemy, że suma rozwiązań równaniarozwiązania równaniarozwiązań równania x30-4x28=4-x2 jest równa 0
x30+x2-4x28-4=0 Zastosujemy metodę grupowania wyrazów.

x2x28+1-4x28+1=0

Wyłączymy sumę algebraiczną x28+1 przed nawias.

x28+1x2-4=0

x28+1=0 lub x2-4=0

x28=-1 lub x2=4

sprzeczne,  x1=2 lub x2=-2
Suma rozwiązań równania jest równa:

x1+x2=2+-2=0.

Zatem wykazaliśmy, że suma rozwiązań równania jest równa 0.

Przykład 2

Udowodnimy, że jedynym rozwiązaniem równania x5+3x4+7x3=0 w zbiorze liczb rzeczywistych jest liczba 0.

x5+3x4+7x3=0

Wyłączymy przed nawias wyrażenie x3.

x3x2+3x+7=0

x3=0 lub x2+3x+7=0

x = 0 ,       =32-4·7=9-28=-19<0

Drugie równanie nie posiada rozwiązania.

Jedynym rozwiązaniem równania jest x=0.

Przykład 3

Wykażemy, że rozwiązania równaniarozwiązania równaniarozwiązania równania x3-6x2+11x-6=0 są kolejnymi liczbami naturalnymi.

x3-6x2+11x-6=0

Zapiszemy równanie w postaci równoważnej tak, abyśmy mogli pogrupować wyrazy i wyłączyć wspólny czynnik przed nawias.

x3-x2-5x2+5x+6x-6=0

x2x-1-5xx-1+6x-1=0

x-1x2-5x+6=0

x-1=0  lub x2-5x+6=0

x=1

wzorów Viete'awzory Viete’awzorów Viete'a możemy odgadnąć, że x=2 lub x=3.

Równanie ma trzy rozwiązania x=1, x=2, x=3, które są kolejnymi liczbami naturalnymi.

Przykład 4

Wykażemy, że dla a=6 pierwiastki równania są kolejnymi liczbami parzystymi.

x3-a+6x2+23a+4x-8a=0

Podstawiamy w miejsce a liczbę 6 i rozwiązujemy równanie z niewiadomą x.

x3-6+6x2+23·6+4x-8·6=0

x3-12x2+44x-48=0

x3-6x2-6x2+36x+8x-48=0

x 2 ( x 6 ) 6 x ( x 6 ) + 8 ( x 6 ) = 0

x-6x2-6x+8=0

(x-6)(x-4)(x-2)=0

x=6  lub x=4 lub x=2

Dla a=6 pierwiastki równania są kolejnymi liczbami parzystymi.

Przykład 5

Wykażemy, że dla m=4 równanie x+2x2+mx+m=0 ma tylko jedno rozwiązanie.

Dla m=4 otrzymujemy:

x+2x2+4x+4=0

x+2x+22=0

x+23=0

x=-2

Wykazaliśmy, że dla m=4 liczba x=-2 jest jedynym rozwiązaniem równania.

Przykład 6

Udowodnimy, że równanie x4-x2+2x+3=0 jest sprzeczne dla każdego x.

x4-x2+2x+3=0

x4-2x2+x2+2x+1+1+1=0

x4-2x2+1+x2+2x+1+1=0

(x2-1)2+(x+1)2+1=0

Lewa strona równania przyjmuje zawsze wartości dodatnie, bo x2-120x+120 i jeżeli do sumy liczb nieujemnych dodamy 1, to wynik będzie dodatni. Zatem równanie nie posiada rozwiązania.

Przykład 7

Wykażemy, że jeżeli równanie x3+ax2+ax+1=0 mają spełniać tylko dwie liczby, to są to liczby -11.

x3+ax2+ax+1=0

x3+1+ax2+ax=0

x+1x2-x+1+axx+1=0

x+1x2-x+1+ax=0

x+1x2+a-1x+1=0

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

x=-1

x2+a-1x+1=0

Aby równanie miało 1 rozwiązanie =0.

Δ=a-12-4=a2-2a+1-4=a2-2a-3

a2-2a-3=0

a=-1 lub a=3 

dla a=-1 otrzymujemy:

x2-2x+1=0

x-12=0

x=1

dla a=3 otrzymujemy:

x2+2x+1=0

x+12=0

x=-1 - nie spełnia warunków zadania, bo wtedy równanie ma jedno rozwiązanie, a nie dwa. Czyli a=3 nie spełnia warunków zadania.

Słownik

rozwiązania równania
rozwiązania równania

liczby spełniające równanie

wzory Viete’a
wzory Viete’a

jeżeli równanie kwadratowe ax2+bx+c=0, gdzie a0, ma pierwiastki x1, x2, to x1+x2=-ba oraz x1·x2=ca