來源:初中數學競賽 2005-09-09 16:21:37
例1 解方程
x3-2x2-4x+8=0.
解 原方程可變形為
x2(x-2)-4(x-2)=0,
(x-2)(x2-4)=0,
(x-2)2(x+2)=0.
所以
x1=x2=2,x3=-2.
說明 當ad=bc≠0時,形如ax3+bx2+cx+d=0的方程可這樣
=0可化為
bkx3+bx2+dkx+d=0,
即 (kx+1)(bx2+d)=0.
方程ax4+bx3+cx+d=0也可以用類似方法處理.
例2 解方程
(x-2)(x+1)(x+4)(x+7)=19.
解 把方程左邊第一個因式與第四個因式相乘,第二個因式與第三個因式相乘,得
(x2+5x-14)(x2+5x+4)=19.
設
則
(y-9)(y+9)=19,
即 y2-81=19.
說明 在解此題時,仔細觀察方程中系數之間的特殊關系,則可用換元法解之.
例3 解方程
(6x+7)2(3x+4)(x+1)=6.
解 我們注意到
2(3x+4)=6x+8=(6x+7)+1,
6(x+1)=6x+6=(6x+7)-1,
所以利用換元法.設y=6x+7,原方程的結構就十分明顯了.令
y=6x+7, ①
由(6x+7)2(3x+4)(x+1)=6得
(6x+7)2(6x+8)(6x+6)=6×12,
即
y2(y+1)(y-1)=72,
y4-y2-72=0,
(y2+8)(y2-9)=0.
因為y2+8>0,所以只有y2-9=0,y=±3.代入①式,解得原方程的根為
例4 解方程
12x4-56x3+89x2-56x+12=0.
解 觀察方程的系數,可以發現系數有以下特點:x4的系數與常數項相同,x3的系數與x的系數相同,像這樣的方程我們稱為倒數方程.由
例5 解方程
解 方程的左邊是平方和的形式,添項后可配成完全平方的形式.
所以
經檢驗,x1=-1,x2=2是原方程的根.
例6 解方程
(x+3)4+(x+1)4=82.
分析與解 由于左邊括號內的兩個二項式只相差一個常數,所以設
于是原方程變為
(y+1)4+(y-1)4=82,
整理得
y4+6y2-40=0.
解這個方程,得y=±2,即
x+2=±2.
解得原方程的根為x1=0,x2=-4.
說明 本題通過換元,設y=x+2后,消去了未知數的奇次項,使方程變為易于求解的雙二次方程.一般地,形如
(x+a)4+(x+b)4=c
例7 解方程
x4-10x3-2(a-11)x2+2(5a+6)x+2a+a2=0,其中a是常數,且a≥-6.
解 這是關于x的四次方程,且系數中含有字母a,直接對x求解比較困難(當然想辦法因式分解是可行的,但不易看出),我們把方程寫成關于a的二次方程形式,即
a2-2(x2-5x-1)a+(x4-10x3+22x2+12x)=0,
△=4(x2-5x-1)2-4(x4-10x3+22x2+12x)
=4(x2-2x+1).
所以
所以
a=x2-4x-2或a=x2-6x.
從而再解兩個關于x的一元二次方程,得
練習三
1.填空:
(1)方程(x+1)(x+2)(x+3)(x+4)=24的根為_______.
(2)方程x3-3x+2=0的根為_____.
(3)方程x4+2x3-18x2-10x+25=0的根為_______.
(4)方程(x2+3x-4)2+(2x2-7x+6)2=(3x2-4x+2)2的根為______.
2.解方程
(4x+1)(3x+1)(2x+1)(x+1)=3x4.
3.解方程
x5+2x4-5x3+5x2-2x-1=0.
4.解方程
5.解方程
(x+2)4+(x-4)4=272.
6.解關于x的方程
x3+(a-2)x2-(4a+1)x-a2+a+2=0.
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