5.解方程 x^4+x^3+x^2-4x-20=0?
【求解答案】x1 = -2,x2 = 2,x3 = √19/2i - 1/2,x4 = -√19/2i - 1/2
【求解思路】用待定系数法求解。假设x⁴+ x³ + x² - 4x - 20可以用(x+A)(x+B)(x²+Cx+D)来表示,则
(x+A)(x+B)(x²+Cx+D)
=(x²+Ax+Bx+A·B)(x²+Cx+D)
=x⁴+ Ax³ + Bx³ +A·Bx² + Cx³ + A·Cx² + B·Cx² + A·B·Cx + Dx² + A·Dx + B·Dx + A·B·D
=x⁴+ (A+B+C)x³ + (A·B+A·C+ B·C+D)x² + (A·B·C+A·D+B·D)x+A·B·D
与原方程比较同幂次项系数,得到如下方程
A+B+C=1
A·B+A·C+ B·C+D=1
A·B·C+A·D+B·D=-4
A·B·D=-20
求解上述方程,即可得到 A、B、C、D的系数值
分别令
(x+A)=0
(x+B)=0
(x²+Cx+D)=0
求解上述三个方程,即可得到方程的全部解。
【求解过程】
【本题知识点】
1、待定系数法。待定系数法是初等数学中的一个重要方法。用待定系数法分解因式,就是先按已知条件把原式假设成若干个因式的连乘积,这些因式中的系数可先用字母表示,它们的值是待定的,由于这些因式的连乘积与原式恒等,然后根据恒等原理,建立待定系数的方程组,最后解方程组即可求出待定系数的值。
2、使用待定系数法解题的一般步骤。
(1)确定所求问题含待定系数的一般解析式;
(2)根据恒等条件,列出一组含待定系数的方程;
(3)解方程或消去待定系数,从而使问题得到解决。
例如:“已知x2-5=(2-A)·x2+Bx+C,求A,B,C的值。”解答此题,并不困难.只需将右式与左式的多项式中的对应项的系数加以比较后,就可得到A,B,C的值。这里的A,B,C是有待于确定的系数,这种解决问题的方法就是待定系数法。
(x^4-16)+(x^3-4x)+(x^2-4)=0
(x^2+4)(x^2-4)+x(x^2-4)+(x^2-4)=0
提取(x^2-4),(x^2-4)(x^2+4+x+1)=0
(x+2)(x-2)(x^2+x+5)=0,x^2+x+5=0,Δ=1^2-4×1×5=-19<0,无实根
如果是实数范围x1=-2,x2=2
如果是复数范围x1=-2,x2=2,x3=(-1+√19i)/2,x4=(-1-√19i)/2
解:(x^4+x^2-20)+(x^3-4x)=0
(x^2+5)(x^2-4)+x(x^2-4)=0
(x^2-4)(x^2+5+x)=0
(x+2)(x-2)(x^2+x+5)=0
x+2=0或者x-2=0或者x^2+5+x=0
所以:x=-2或者x=2
(x^2+5+x=0,无解)
解(x4方+x2方-20)+(x3方-4x)=0
(x2方+5)(x2方-4)+x(x2方-4)=0
(x2方-4)(x2方+5+x)=0
x2方-4=0 ¦x2方+x+5=0
(x+2)(x-2)=0 ¦x2方+x+5=0
x+2=0 x-2=0 ¦这个方程没
x1=-2 x2=2 ¦有实数根