rownania wielomianowe tw. bezoute’a

a) 3x^3+10x^2-x-12=0


Odpowiedź :

[tex]3x^{3}+10x^{2}-x-12 = 0\\\\dla \ \ x = 1 \ mamy:\\\\3\cdot1^{3}+10\cdot1^{2}-1-12 = 3+10-1-12 = 0[/tex]

Czyli wielomian jest podzielny przez (x - 1)

(3x³ + 10x² - x - 12) : (x - 1) = 3x² - 3x + 1  reszta 0

 3x³ - 3x²

-------------------

          13x² - x

   -      13x² - 13x

        ----------------------

                    12x - 12

                  - 12x + 12

                 -----------------

                               0

[tex]Zatem:[/tex]

[tex]3x^{3}+ 10x^{2} -x-12 = (x+1)(3x^{2}+13x+12)\\\\3x^{2}+13x+12 = 0\\\\\Delta = 13^{2}-4\cdot3\cdot12 = 169-144 = 25\\\\\sqrt{\Delta} = \sqrt{25} = 5\\\\x_1 = \frac{-13-5}{6} = \frac{-18}{6} = -3\\\\x_2 = \frac{-13+5}{6} = \frac{-8}{6} = -\frac{4}{3}\\\\x \in\{-3,-\frac{4}{3},1\}[/tex]

[tex]3x^3+10x^2-x-12=0[/tex]

Szukamy pierwiastka wielomianu wśród dzielników wyrazu wolnego.

Wyraz wolny -12 ma dzielniki

±1, ±2, ±3, ±4, ±6, ±12

Sprawdzamy, czy któryś z dzielników jest pierwiastkiem wielomianu.

[tex]x=1\\3*1^3+10*1^2-1-12=3+10-13=13-13=0[/tex]

Udało się (całkiem szybko) znaleźć jeden z pierwiastków wielomianu.

Skoro 1 jest pierwiastkiem wielomianu, to wielomian ten, na mocy tw. Bezoute'a, dzieli się bez reszty przez dwumian x-1.

Wykonajmy dzielenie metodą Hornera.

[tex]\begin{tabular}{c|c|c|c|c|c|} & 3 & 10&-1&-12\\\cline{1-5} 1 & 3 & 13&12&=\\\cline{1-5}\end{tabular}[/tex]

Wyjściowe równanie możemy teraz zapisać jako

[tex](x-1)(3x^2+13x+12)=0[/tex]

Pierwszy nawias to dwumian, przez który dzieliliśmy, zaś drugi nawias to wielomian o 1 stopień niższy niż wyjściowy wielomian (tutaj stopnia 2, bo wyjściowy ma stopień 3), którego współczynniki są w dolnym wierszu tabelki ze schematu Hornera.

Pozostaje znaleźć pierwiastki wielomianu w drugim nawiasie. Zrobimy to z użyciem delty.

[tex]\Delta=13^2-4*3*12=169-144=25\\\sqrt\Delta=5\\x_1=\frac{-13-5}{2*3}=\frac{-18}{6}=-3\\x_2=\frac{-13+5}{2*3}=\frac{-8}{6}=-\frac{4}{3}[/tex]

Ostatecznie rozwiązania równania to

[tex]x\in\{-3,-\frac{4}{3},1\}[/tex]