Упражнение 311 - ГДЗ Алгебра 9 класс. Макарычев, Миндюк. Учебник. Страница 104

Вернуться к содержанию учебника

308 309 310 311 312 313 314

Вопрос

Докажите, что если число \(m\) является корнем уравнения \[ ax^{4} + bx^{3} + cx^{2} + bx + a = 0, \] где \(a, b, c\) — некоторые числа, причём \(a \ne 0\), то обратное ему число также является корнем этого уравнения.

Подсказка

Вспомните:

  1. Приемы решения целых уравнений.
  2. Степень с натуральным показателем.
  3. Свойства степени с натуральным показателем.
  4. Взаимно обратные числа.
  5. Умножение рациональных дробей.

Ответ

\[ ax^{4} + bx^{3} + cx^{2} + bx + a = 0, \]

где \(a, b, c\) — некоторые числа, \(a \ne 0\),

\(m\) — корень данного уравнения, т.е.

\( a m^{4} + b m^{3} + c m^{2} + b m + a = 0\) - верное равенство.

\(\dfrac{1}{m}\) - обратное число.

\( a\cdot\left(\frac{1}{m}\right)^{4} + b\cdot\left(\frac{1}{m}\right)^{3} + c\cdot\left(\frac{1}{m}\right)^{2} + b\cdot\frac{1}{m} + a = 0\)

\(a\cdot\frac{1}{m^4} + b\cdot\frac{1}{m^3} + c\cdot\frac{1}{m^2} + b\cdot\frac{1}{m} + a = 0\)\(/\times m^4\)

\(a+bm + cm^2 + bm^3 + am^4=0\) - верное равенство, значит, \(\dfrac{1}{m}\) является корнем уравнения.

Что и требовалось доказать.


Пояснения:

Число \(m\) — корень уравнения

\(P(x)=0\), если подстановка \(x=m\) обращает многочлен \(P(x)\) в ноль: \[ P(m)=0. \]

Уравнение \[ ax^{4} + bx^{3} + cx^{2} + bx + a=0 \] называется возвратным: коэффициенты при \(x^{4}\) и \(x^{0}\) равны (\(a\) и \(a\)), при \(x^{3}\) и \(x^{1}\) равны (\(b\) и \(b\)); «симметричность» по степеням.

Чтобы проверить, является ли \(\dfrac{1}{m}\) корнем, мы подставляем его в уравнение. Возникают дроби с разными степенями \(m\), но все их можно привести к общему знаменателю \(m^{4}\) и домножить равенство на \(m^4\), учитывая то, что \(m\) не равно нулю, так как для него существует обратное число. При этом после умножения равенства на \(m^4\) получается то же самое равенство, что и при подстановке \(x=m\), только записанным в обратном порядке, которое является верным по условию. Тем самым доказано: если число \(m\) — корень возвратного уравнения четвёртой степени с ненулевым коэффициентом при старшей и свободной степени, то обратное ему число \(\dfrac{1}{m}\) тоже является его корнем.


Вернуться к содержанию учебника