Рассмотрим уравнение: ( x^3 = 3x^2 + 4x ). Требуется найти все значения ( x ), которые удовлетворяют этому уравнению. Давайте разберем решение пошагово.
Шаг 1. Преобразование уравнения
Приведем уравнение к стандартному виду, перенеся все члены в одну часть:
[
x^3 - 3x^2 - 4x = 0
]
Шаг 2. Вынесение общего множителя
Во всех членах уравнения присутствует ( x ), поэтому можно вынести ( x ) за скобки:
[
x(x^2 - 3x - 4) = 0
]
Теперь у нас произведение двух множителей равно нулю. Это означает, что уравнение будет выполнено, если хотя бы один из множителей равен нулю. Рассмотрим каждый случай отдельно.
Шаг 3. Первый множитель
Первый множитель: ( x = 0 ).
Это сразу дает нам одно решение:
[
x = 0
]
Шаг 4. Второй множитель
Рассмотрим второй множитель:
[
x^2 - 3x - 4 = 0
]
Это квадратное уравнение. Решим его стандартным методом через дискриминант.
Формула для дискриминанта:
[
D = b^2 - 4ac
]
Подставляем коэффициенты ( a = 1 ), ( b = -3 ), ( c = -4 ):
[
D = (-3)^2 - 4(1)(-4) = 9 + 16 = 25
]
Шаг 5. Нахождение корней квадратного уравнения
Корни квадратного уравнения находятся по формуле:
[
x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}
]
Подставляем значения ( a = 1 ), ( b = -3 ), ( \sqrt{D} = 5 ):
[
x = \frac{-(-3) \pm 5}{2(1)} = \frac{3 \pm 5}{2}
]
Вычисляем два корня:
[
x_1 = \frac{3 + 5}{2} = \frac{8}{2} = 4
]
[
x_2 = \frac{3 - 5}{2} = \frac{-2}{2} = -1
]
Шаг 6. Объединение решений
Теперь соберем все найденные корни. У нас получилось три решения:
[
x = 0, \, x = 4, \, x = -1
]
Ответ:
Уравнение ( x^3 = 3x^2 + 4x ) имеет три корня:
[
x = 0, \, x = 4, \, x = -1
]