Lösen von Gleichungen quadratischer Form

Wie löst man Gleichungen, die auf quadratische Gleichungen durch Substitution zurückgeführt werden können? Fragen mit detaillierten Lösungen werden präsentiert. Auch grafische Lösungen für diese Gleichungen werden dargestellt.

    Frage 1

    Lösen Sie die Gleichung 0.1 x4 - 1.3 x2 + 3.6 = 0.

    Lösung


    Sei u = x2, sodass u2 = x4 ist, und schreiben Sie die gegebene Gleichung in Bezug auf u um
    0.1 u2 - 1.3 u + 3.6 = 0
    Lösen Sie die obige quadratische Gleichung, um u zu finden.
    u = 4 und u = 9
    Verwenden Sie nun die Substitution u = x2, um x zu lösen.
    u = 4 = x2 ergibt zwei Lösungen: x = -2 und x = 2
    u = 9 = x2 ergibt zwei Lösungen: x = -3 und x = 3
    Die vier x-Nullstellen des Graphen von y = 0.1 x4 - 1.3 x2 + 3.6 sind die grafischen Lösungen der Gleichung, wie unten dargestellt.

    Grafische Lösung der Gleichung in Frage 1.


    Frage 2

    Lösen Sie die Gleichung: √x = 3 - (1 / 4)x.

    Lösung


    Sei u = √x, sodass u2 = x ist, und schreiben Sie die gegebene Gleichung in Bezug auf u um
    u = 3 - u2 / 4
    Multiplizieren Sie alle Terme mit 4, vereinfachen Sie und schreiben Sie die obige quadratische Gleichung in Standardform und lösen Sie sie für u.
    u2 + 4u - 12 = 0
    Zwei Lösungen: u = -6 und u = 2
    Verwenden Sie die oben verwendete Substitution u = √x, um x zu lösen.
    u = -6 = √x hat keine Lösung
    u = 2 = √x hat Lösung x = 4
    Im Folgenden ist der Graph der rechten Seite der gegebenen Gleichung dargestellt, wenn sie mit der rechten Seite gleich null geschrieben wird. Der x-Nullpunkt des Graphen ist die grafische Lösung der Gleichung, wie unten dargestellt.

    Grafische Lösung der Gleichung in Frage 2.


    Frage 3

    Lösen Sie die Gleichung: \( (3 - \dfrac{4}{x})^2 - 6 (3 - \dfrac{4}{x}) = 16 \)

    Lösung


    Sei y = 3 - 4 / x, sodass y2 = (3 - 4 / x)2 ist, und schreiben Sie die gegebene Gleichung in Bezug auf y um.
    y 2 - 6y = 16
    Lösen Sie die obige Gleichung.
    y 2 - 6y - 16 = 0
    y = -2 und y = 8
    y = -2 und y = 8
    Lösen Sie nach x.
    Erste Lösung: y = 3 - 4 / x = -2 ergibt x = 4 / 5
    Zweite Lösung: y = 3 - 4 / x = 8 ergibt x = -4 / 5
    Der Graph der rechten Seite der gegebenen Gleichung, wenn sie mit der rechten Seite gleich null geschrieben wird. Die x-Nullstellen des Graphen sind die grafischen Lösungen der Gleichung, wie unten dargestellt.

    Grafische Lösung der Gleichung in Frage 3.


    Frage 4

    Löse die Gleichung: 2(x - 1)2 / 3 + 3(x - 1)1 / 3 - 2 = 0.

    Lösung


    Sei y = (x - 1)1 / 3, sodass y2= (x - 1)2 / 3 ist, und schreibe die gegebene Gleichung in Bezug auf y um.
    2 y 2 + 3 y - 2 = 0
    y = - 2 und y = 1 / 2
    Löse nach x.
    y = (x - 1)1 / 3 = - 2 ergibt x = -7
    y = (x - 1)1 / 3 = 1 / 2 ergibt x = 9 / 8
    Der Graph der rechten Seite der gegebenen Gleichung ist unten gezeigt, und seine x-Nullstellen sind die grafischen Lösungen der gegebenen Gleichung.

    Grafische Lösung der Gleichung in Frage 4.


    Frage 5

    Finde alle reellen Lösungen für die folgende Gleichung: \( 2\left(\dfrac{2}{x-3}\right)^2 -\dfrac{2}{x-3} - 3 = 0 \)

    Lösung


    Sei u = 2 / (x - 3), sodass y2 = (2 / (x - 3))2 ist, und schreibe die gegebene Gleichung in Bezug auf u um.
    2 u 2 - u - 3 = 0
    Löse nach u.
    u = - 1 und u = 3 / 2
    Löse nach x.
    y = 2 / (x - 3) = - 1 ergibt x = 1
    y = 2 / (x - 3) = 3 / 2 ergibt x = 13 / 3
    Unten ist der Graph der rechten Seite der Gleichung und ihre x-Nullstellen, die die grafische Lösung der gegebenen Gleichung sind.

    Grafische Lösung der Gleichung in Frage 5.

Weitere Referenzen und Links

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