Sr Examen

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(x-3)^4-(x-3)^2-10=0 la ecuación

El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉

v

Solución numérica:

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Solución

Ha introducido [src]
       4          2         
(x - 3)  - (x - 3)  - 10 = 0
$$\left(\left(x - 3\right)^{4} - \left(x - 3\right)^{2}\right) - 10 = 0$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\left(\left(x - 3\right)^{4} - \left(x - 3\right)^{2}\right) - 10 = 0$$
Sustituimos
$$v = \left(x - 3\right)^{2}$$
entonces la ecuación será así:
$$v^{2} - v - 10 = 0$$
Es la ecuación de la forma
a*v^2 + b*v + c = 0

La ecuación cuadrática puede ser resuelta
con la ayuda del discriminante.
Las raíces de la ecuación cuadrática:
$$v_{1} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$v_{2} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
donde D = b^2 - 4*a*c es el discriminante.
Como
$$a = 1$$
$$b = -1$$
$$c = -10$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c = 

(-1)^2 - 4 * (1) * (-10) = 41

Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
v1 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)

v2 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)

o
$$v_{1} = \frac{1}{2} + \frac{\sqrt{41}}{2}$$
$$v_{2} = \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{41}}{2}$$
Entonces la respuesta definitiva es:
Como
$$v = \left(x - 3\right)^{2}$$
entonces
$$x_{1} = \sqrt{v_{1}} + 3$$
$$x_{2} = 3 - \sqrt{v_{1}}$$
$$x_{3} = \sqrt{v_{2}} + 3$$
$$x_{4} = 3 - \sqrt{v_{2}}$$
entonces:
$$x_{1} = $$
$$\frac{\left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{41}}{2}\right)^{\frac{1}{2}}}{1} + \frac{3}{1} = \sqrt{\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{41}}{2}} + 3$$
$$x_{2} = $$
$$\frac{\left(-1\right) \left(\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{41}}{2}\right)^{\frac{1}{2}}}{1} + \frac{3}{1} = 3 - \sqrt{\frac{1}{2} + \frac{\sqrt{41}}{2}}$$
$$x_{3} = $$
$$\frac{3}{1} + \frac{\left(\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{41}}{2}\right)^{\frac{1}{2}}}{1} = 3 + \sqrt{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{41}}{2}}$$
$$x_{4} = $$
$$\frac{3}{1} + \frac{\left(-1\right) \left(\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{41}}{2}\right)^{\frac{1}{2}}}{1} = 3 - \sqrt{\frac{1}{2} - \frac{\sqrt{41}}{2}}$$
Gráfica
Suma y producto de raíces [src]
suma
             ____________                ____________                  _____________                  _____________
      ___   /       ____          ___   /       ____            ___   /        ____            ___   /        ____ 
    \/ 2 *\/  1 + \/ 41         \/ 2 *\/  1 + \/ 41         I*\/ 2 *\/  -1 + \/ 41         I*\/ 2 *\/  -1 + \/ 41  
3 - --------------------- + 3 + --------------------- + 3 - ------------------------ + 3 + ------------------------
              2                           2                            2                              2            
$$\left(\left(\left(- \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{41}}}{2} + 3\right) + \left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{41}}}{2} + 3\right)\right) + \left(3 - \frac{\sqrt{2} i \sqrt{-1 + \sqrt{41}}}{2}\right)\right) + \left(3 + \frac{\sqrt{2} i \sqrt{-1 + \sqrt{41}}}{2}\right)$$
=
12
$$12$$
producto
/             ____________\ /             ____________\ /               _____________\ /               _____________\
|      ___   /       ____ | |      ___   /       ____ | |        ___   /        ____ | |        ___   /        ____ |
|    \/ 2 *\/  1 + \/ 41  | |    \/ 2 *\/  1 + \/ 41  | |    I*\/ 2 *\/  -1 + \/ 41  | |    I*\/ 2 *\/  -1 + \/ 41  |
|3 - ---------------------|*|3 + ---------------------|*|3 - ------------------------|*|3 + ------------------------|
\              2          / \              2          / \               2            / \               2            /
$$\left(- \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{41}}}{2} + 3\right) \left(\frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{41}}}{2} + 3\right) \left(3 - \frac{\sqrt{2} i \sqrt{-1 + \sqrt{41}}}{2}\right) \left(3 + \frac{\sqrt{2} i \sqrt{-1 + \sqrt{41}}}{2}\right)$$
=
62
$$62$$
62
Respuesta rápida [src]
                  ____________
           ___   /       ____ 
         \/ 2 *\/  1 + \/ 41  
x1 = 3 - ---------------------
                   2          
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{41}}}{2} + 3$$
                  ____________
           ___   /       ____ 
         \/ 2 *\/  1 + \/ 41  
x2 = 3 + ---------------------
                   2          
$$x_{2} = \frac{\sqrt{2} \sqrt{1 + \sqrt{41}}}{2} + 3$$
                    _____________
             ___   /        ____ 
         I*\/ 2 *\/  -1 + \/ 41  
x3 = 3 - ------------------------
                    2            
$$x_{3} = 3 - \frac{\sqrt{2} i \sqrt{-1 + \sqrt{41}}}{2}$$
                    _____________
             ___   /        ____ 
         I*\/ 2 *\/  -1 + \/ 41  
x4 = 3 + ------------------------
                    2            
$$x_{4} = 3 + \frac{\sqrt{2} i \sqrt{-1 + \sqrt{41}}}{2}$$
x4 = 3 + sqrt(2)*i*sqrt(-1 + sqrt(41))/2
Respuesta numérica [src]
x1 = 1.07605558325704
x2 = 3.0 - 1.6436429413703*i
x3 = 3.0 + 1.6436429413703*i
x4 = 4.92394441674296
x4 = 4.92394441674296