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高次方程代数高中≈ 1:39

求解 x⁴ = 16

一节分步动画课程。点击播放,逐步观看并显示字幕;也可以阅读下方的步骤和文字稿。 答案: x = -2, x = 2; 复数: ±2i.

录制视频:视频中的语音和板书均为英语。字幕:中文。如需该语言的旁白,请打开互动版本。

英语视频: 下载 MP4 (0.6 MB) · 字幕 (WebVTT):中文 · 英语字幕 (WebVTT)

屏幕上的步骤

  1. 1. 题目
    例题讲解
    x4=16{ x}^{4} = 16
  2. 2. 步骤,第1部分
    1. x4=16{ x}^{4} = 16
      从方程出发
    2. x4−16=0x^{4} - 16 = 0
      把所有项移到一边
    3. x3−2x2+4x−8=0x^{3} - 2x^{2} + 4x - 8 = 0
      用有理根定理检验候选值:x = -2 是一个根
    4. x2+4=0x^{2} + 4 = 0
      用有理根定理检验候选值:x = 2 是一个根
  3. 3. 步骤,第2部分
    1. x2+4=0x^{2} + 4 = 0
      求解剩余的二次方程
    2. Δ=b2−4ac=02−4⋅1⋅4=−16\Delta = b^2 - 4ac = 0^2 - 4 \cdot 1 \cdot 4 = -16
      计算判别式
    3. Δ < 0,所以没有实数根;两个根是共轭复数
    4. x=0±−162=0±4 i2x = \frac{0 \pm \sqrt{-16}}{2} = \frac{0 \pm 4\,i}{2}
      代入求根公式,其中 √(−1) = i
  4. 4. 步骤,第3部分
    1. x=±2ix = \pm 2i
      化简
    2. x=−2,x=2x = -2,\quad x = 2
      汇总实数解
  5. 5. 看图像
    -5-4-3-2-112345-20-101020304050x = -2x = 2
    每个解都是图像穿过零的位置。
  6. 6. 答案
    x=−2, x=2x = -2,\ x = 2

    x = -2, x = 2

  7. 7. 检验
    • x = -2:左边 = 16,右边 = 16 ✓
    • x = 2:左边 = 16,右边 = 16 ✓

文字稿

题目. 题目是:x 的 4 次方 等于 16. 关于 x 的 4 次多项式方程。

步骤,第1部分. 从方程出发. 把所有项移到一边. 用有理根定理检验候选值:x 等于 负 2 是一个根. 用 (x 加 2) 进行综合除法,剩下一个 3 次多项式。 用有理根定理检验候选值:x 等于 2 是一个根. 用 (x 减 2) 进行综合除法,剩下一个 2 次多项式。

步骤,第2部分. 求解剩余的二次方程. 计算判别式. 德尔塔 小于 0,所以没有实数根;两个根是共轭复数. 代入求根公式,其中 根号 负 1 等于 i.

步骤,第3部分. 化简. 汇总实数解.

看图像. 现在看左边减右边的图像。 它恰好在我们求出的解处穿过零。

答案. 所以答案是 x 等于 负 2, x 等于 2; 复数: 正负 2i. 四次多项式恰好有 4 个根(计重数,部分可能是复数)。先求出精确的有理根,其余的再精确求解或近似求解。

检验. x 等于 负 2:左边 等于 16,右边 等于 16,验证成立. x 等于 2:左边 等于 16,右边 等于 16,验证成立.

求解 x⁴ = 16:分步视频课程