Sr Examen

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x^4+2*x^2-1=0 la ecuación

El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉

v

Solución numérica:

Buscar la solución numérica en el intervalo [, ]

Solución

Ha introducido [src]
 4      2        
x  + 2*x  - 1 = 0
$$\left(x^{4} + 2 x^{2}\right) - 1 = 0$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\left(x^{4} + 2 x^{2}\right) - 1 = 0$$
Sustituimos
$$v = x^{2}$$
entonces la ecuación será así:
$$v^{2} + 2 v - 1 = 0$$
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
$$a = 1$$
$$b = 2$$
$$c = -1$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c = 

(2)^2 - 4 * (1) * (-1) = 8

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

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

o
$$v_{1} = -1 + \sqrt{2}$$
$$v_{2} = - \sqrt{2} - 1$$
Entonces la respuesta definitiva es:
Como
$$v = x^{2}$$
entonces
$$x_{1} = \sqrt{v_{1}}$$
$$x_{2} = - \sqrt{v_{1}}$$
$$x_{3} = \sqrt{v_{2}}$$
$$x_{4} = - \sqrt{v_{2}}$$
entonces:
$$x_{1} = $$
$$\frac{0}{1} + \frac{\left(-1 + \sqrt{2}\right)^{\frac{1}{2}}}{1} = \sqrt{-1 + \sqrt{2}}$$
$$x_{2} = $$
$$\frac{\left(-1\right) \left(-1 + \sqrt{2}\right)^{\frac{1}{2}}}{1} + \frac{0}{1} = - \sqrt{-1 + \sqrt{2}}$$
$$x_{3} = $$
$$\frac{0}{1} + \frac{\left(- \sqrt{2} - 1\right)^{\frac{1}{2}}}{1} = \sqrt{- \sqrt{2} - 1}$$
$$x_{4} = $$
$$\frac{0}{1} + \frac{\left(-1\right) \left(- \sqrt{2} - 1\right)^{\frac{1}{2}}}{1} = - \sqrt{- \sqrt{2} - 1}$$
Gráfica
Respuesta rápida [src]
         ____________
        /        ___ 
x1 = -\/  -1 + \/ 2  
$$x_{1} = - \sqrt{-1 + \sqrt{2}}$$
        ____________
       /        ___ 
x2 = \/  -1 + \/ 2  
$$x_{2} = \sqrt{-1 + \sqrt{2}}$$
           ___________
          /       ___ 
x3 = -I*\/  1 + \/ 2  
$$x_{3} = - i \sqrt{1 + \sqrt{2}}$$
          ___________
         /       ___ 
x4 = I*\/  1 + \/ 2  
$$x_{4} = i \sqrt{1 + \sqrt{2}}$$
x4 = i*sqrt(1 + sqrt(2))
Suma y producto de raíces [src]
suma
     ____________      ____________        ___________        ___________
    /        ___      /        ___        /       ___        /       ___ 
- \/  -1 + \/ 2   + \/  -1 + \/ 2   - I*\/  1 + \/ 2   + I*\/  1 + \/ 2  
$$\left(\left(- \sqrt{-1 + \sqrt{2}} + \sqrt{-1 + \sqrt{2}}\right) - i \sqrt{1 + \sqrt{2}}\right) + i \sqrt{1 + \sqrt{2}}$$
=
0
$$0$$
producto
    ____________    ____________ /      ___________\      ___________
   /        ___    /        ___  |     /       ___ |     /       ___ 
-\/  -1 + \/ 2  *\/  -1 + \/ 2  *\-I*\/  1 + \/ 2  /*I*\/  1 + \/ 2  
$$i \sqrt{1 + \sqrt{2}} \cdot - i \sqrt{1 + \sqrt{2}} \cdot - \sqrt{-1 + \sqrt{2}} \sqrt{-1 + \sqrt{2}}$$
=
-1
$$-1$$
-1
Respuesta numérica [src]
x1 = -0.643594252905583
x2 = 0.643594252905583
x3 = 1.55377397403004*i
x4 = -1.55377397403004*i
x4 = -1.55377397403004*i