równanie z paremetrem

Otrzymałeś(aś) rozwiązanie do zamieszczonego zadania? - podziękuj autorowi rozwiązania! Kliknij
inter
Często tu bywam
Często tu bywam
Posty: 171
Rejestracja: 01 cze 2016, 07:58
Podziękowania: 14 razy
Otrzymane podziękowania: 5 razy

równanie z paremetrem

Post autor: inter »

Znajdź wszystkie wartości całkowite k da których równanie \(x^3+(k+1)x^2−(2k−1)x−(2k^2+k+4)=0\) ma pierwiastki całkowite.
kerajs
Fachowiec
Fachowiec
Posty: 2963
Rejestracja: 14 lis 2016, 14:38
Podziękowania: 33 razy
Otrzymane podziękowania: 1303 razy
Płeć:

Post autor: kerajs »

Może tak:

Gdy x przyjmę za parametr to dostaję:
\(2k^2+k(1+2x-x^2)+(4-x-x^2-x^3)=0\)
Wyróżnik zwija mi się do postaci:
\(\Delta=((x+1)^2+2)^2-40\)
więc dla całkowitych x równanie ma pierwiastki niewymierne, a pierwiastki całkowite odstaje się przy niewymiernych x
inter
Często tu bywam
Często tu bywam
Posty: 171
Rejestracja: 01 cze 2016, 07:58
Podziękowania: 14 razy
Otrzymane podziękowania: 5 razy

Post autor: inter »

Ok dzięki a jak dalej wykonać?
kerajs
Fachowiec
Fachowiec
Posty: 2963
Rejestracja: 14 lis 2016, 14:38
Podziękowania: 33 razy
Otrzymane podziękowania: 1303 razy
Płeć:

Post autor: kerajs »

Nic, to byłby koniec zadania.

I byłby, gdybym się nie pomylił i błędnie nie założył że wyróżnik nie może być kwadratem liczby całkowitej przy całkowitym x.
Okazuje się, że jednak może.
\(\Delta=((x+1)^2+2)^2-40\)
Przyjmę:
\(b^2=a^2-40\)
Wtedy
\((a-b)(a+b)=40=1 \cdot 40=2 \cdot 20=4 \cdot 10=5 \cdot 8\)
(nie rozpatruję iloczynów liczb ujemnych, bo a jest zawsze niemniejsze niż 2)
ale tylko układy:
\(\begin{cases} a-b=2 \\ a+b=20\end{cases} \ \ \vee \ \ \begin{cases} a-b=4 \\ a+b=10\end{cases}\)
mają całkowite rozwiązania w a,b:
\(\begin{cases} a=11 \\ b=9\end{cases} \ \ \vee \ \ \begin{cases} a=7 \\ b=3\end{cases}\)
Sprawdzam drugie rozwiązanie:
\(a=7\\
(x+1)^2+2=7\\
|x+1|= \sqrt{5}\)

nie zachodzi ono jednak dla całkowitego x.
Rozwiązanie pierwsze daje możliwe liczby całkowite x
\(a=11\\
(x+1)^2=9\\
x=2 \vee x=-4\)

1)
Dla x=2 odwrócone równanie ma postać:
\(2k+k-10=0\)
i pierwiastki:
\(k= \frac{-5}{2} \vee k=2\)
Przy k=2 pierwotne równanie ma pierwiastek równy x=2. A co z pozostałymi?
Wstawiam k=2 do Twojego równania dostając:
\(x^3+3x^2-3x-14=0\\
(x-2)(x^2+5x-7)=0\)

Pozostałe pierwiastki są niewymierne
2)
Dla x=-4 odwrócone równanie ma postać:
\(2k-23k+56=0\)
i pierwiastki:
\(k= \frac{14}{4} \vee k=8\)
Przy k=8 pierwotne równanie ma pierwiastek równy x=-4. A co z pozostałymi?
Wstawiam k=8 do Twojego równania dostając:
\(x^3+9x^2-15x-140=0\\
(x+4)(x^2+5x-35)=0\)

Pozostałe pierwiastki są niewymierne

Wnioski:
Nie istnieje całkowite k przy którym wyjściowe równanie ma trzy pierwiastki całkowite.
Istnieją tylko dwa całkowite k (k=2 i k=8 ) przy którym wyjściowe równanie ma jeden pierwiastek całkowity.

PS
Proponuję sprawdzenie moich wyników, gdyż mogłem gdzieś się pomylić.
PPS
Wytrwalej drąż to zadanie na matematyka.pl, może ktoś tam pokaże inne i\lub prostsze rozwiązanie.



.
inter
Często tu bywam
Często tu bywam
Posty: 171
Rejestracja: 01 cze 2016, 07:58
Podziękowania: 14 razy
Otrzymane podziękowania: 5 razy

Post autor: inter »

Ok to jest ok dla mnie dzieki
ODPOWIEDZ