Уравнение четвертой степени
Уравнение четвёртой степени — это уравнение, в котором старшая степень переменной равна четырём. В школьных задачах его обычно решают заменой переменной, сведением к квадратному уравнению или разложением на множители.
Основные способы решения
Если в уравнении встречаются только чётные степени переменной, применяют замену \(t=x^2\). Тогда исходное уравнение превращается в квадратное уравнение относительно \(t\). После этого находят \(x\) из равенства \(x^2=t\) и отбрасывают значения, для которых $t<0.
Иногда удобно сгруппировать слагаемые и выполнить разложение многочлена на множители. После этого используют правило: произведение равно нулю тогда и только тогда, когда хотя бы один множитель равен нулю. В более сложных случаях сначала ищут общий множитель или рациональные корни многочлена.
Решим \(x^4-5x^2+4=0\). Положим \(t=x^2\). Получим \(t^2-5t+4=0\), откуда \(t=1\) или \(t=4\). Поэтому \(x^2=1\) или \(x^2=4\), и решения: \(x=-2,-1,1,2\).
После замены \(t=x^2\) переменная \(t\) не может быть отрицательной. Например, корень \(t=-3\) квадратного уравнения не даёт действительных корней исходного уравнения, потому что равенство \(x^2=-3\) невозможно в действительных числах.
Какая замена подходит для уравнения \(x^4-7x^2+10=0\)?
Главное
- Уравнение четвёртой степени имеет вид \(P_4(x)=0\), где старшая степень переменной равна четырём.
- Для уравнений с чётными степенями используют замену \(t=x^2\), а затем решают квадратное уравнение.
- При разложении на множители нужно решить каждое полученное уравнение и проверить ограничения, например \(t\ge0\).