Sr Examen

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x^3-4*x^2-16*x+64=9 la ecuación

El profesor se sorprenderá mucho al ver tu solución correcta😉

v

Solución numérica:

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Solución

Ha introducido [src]
 3      2                
x  - 4*x  - 16*x + 64 = 9
$$\left(- 16 x + \left(x^{3} - 4 x^{2}\right)\right) + 64 = 9$$
Solución detallada
Tenemos la ecuación:
$$\left(- 16 x + \left(x^{3} - 4 x^{2}\right)\right) + 64 = 9$$
cambiamos
$$\left(- 16 x + \left(\left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} - 125\right)\right) + 100\right)\right) + 80 = 0$$
o
$$\left(- 16 x + \left(\left(- 4 x^{2} + \left(x^{3} - 5^{3}\right)\right) + 4 \cdot 5^{2}\right)\right) + 5 \cdot 16 = 0$$
$$- 16 \left(x - 5\right) + \left(- 4 \left(x^{2} - 5^{2}\right) + \left(x^{3} - 5^{3}\right)\right) = 0$$
$$- 16 \left(x - 5\right) + \left(- 4 \left(x - 5\right) \left(x + 5\right) + \left(x - 5\right) \left(\left(x^{2} + 5 x\right) + 5^{2}\right)\right) = 0$$
Saquemos el factor común -5 + x fuera de paréntesis
obtendremos:
$$\left(x - 5\right) \left(\left(- 4 \left(x + 5\right) + \left(\left(x^{2} + 5 x\right) + 5^{2}\right)\right) - 16\right) = 0$$
o
$$\left(x - 5\right) \left(x^{2} + x - 11\right) = 0$$
entonces:
$$x_{1} = 5$$
y además
obtenemos la ecuación
$$x^{2} + x - 11 = 0$$
Es la ecuación de la forma
a*x^2 + b*x + c = 0

La ecuación cuadrática puede ser resuelta
con la ayuda del discriminante.
Las raíces de la ecuación cuadrática:
$$x_{2} = \frac{\sqrt{D} - b}{2 a}$$
$$x_{3} = \frac{- \sqrt{D} - b}{2 a}$$
donde D = b^2 - 4*a*c es el discriminante.
Como
$$a = 1$$
$$b = 1$$
$$c = -11$$
, entonces
D = b^2 - 4 * a * c = 

(1)^2 - 4 * (1) * (-11) = 45

Como D > 0 la ecuación tiene dos raíces.
x2 = (-b + sqrt(D)) / (2*a)

x3 = (-b - sqrt(D)) / (2*a)

o
$$x_{2} = - \frac{1}{2} + \frac{3 \sqrt{5}}{2}$$
$$x_{3} = - \frac{3 \sqrt{5}}{2} - \frac{1}{2}$$
Entonces la respuesta definitiva es para x^3 - 4*x^2 - 16*x + 64 - 9 = 0:
$$x_{1} = 5$$
$$x_{2} = - \frac{1}{2} + \frac{3 \sqrt{5}}{2}$$
$$x_{3} = - \frac{3 \sqrt{5}}{2} - \frac{1}{2}$$
Teorema de Cardano-Vieta
es ecuación cúbica reducida
$$p x^{2} + q x + v + x^{3} = 0$$
donde
$$p = \frac{b}{a}$$
$$p = -4$$
$$q = \frac{c}{a}$$
$$q = -16$$
$$v = \frac{d}{a}$$
$$v = 55$$
Fórmulas de Cardano-Vieta
$$x_{1} + x_{2} + x_{3} = - p$$
$$x_{1} x_{2} + x_{1} x_{3} + x_{2} x_{3} = q$$
$$x_{1} x_{2} x_{3} = v$$
$$x_{1} + x_{2} + x_{3} = 4$$
$$x_{1} x_{2} + x_{1} x_{3} + x_{2} x_{3} = -16$$
$$x_{1} x_{2} x_{3} = 55$$
Gráfica
Respuesta rápida [src]
x1 = 5
$$x_{1} = 5$$
               ___
       1   3*\/ 5 
x2 = - - + -------
       2      2   
$$x_{2} = - \frac{1}{2} + \frac{3 \sqrt{5}}{2}$$
               ___
       1   3*\/ 5 
x3 = - - - -------
       2      2   
$$x_{3} = - \frac{3 \sqrt{5}}{2} - \frac{1}{2}$$
x3 = -3*sqrt(5)/2 - 1/2
Suma y producto de raíces [src]
suma
              ___             ___
      1   3*\/ 5      1   3*\/ 5 
5 + - - + ------- + - - - -------
      2      2        2      2   
$$\left(- \frac{3 \sqrt{5}}{2} - \frac{1}{2}\right) + \left(\left(- \frac{1}{2} + \frac{3 \sqrt{5}}{2}\right) + 5\right)$$
=
4
$$4$$
producto
  /          ___\ /          ___\
  |  1   3*\/ 5 | |  1   3*\/ 5 |
5*|- - + -------|*|- - - -------|
  \  2      2   / \  2      2   /
$$5 \left(- \frac{1}{2} + \frac{3 \sqrt{5}}{2}\right) \left(- \frac{3 \sqrt{5}}{2} - \frac{1}{2}\right)$$
=
-55
$$-55$$
-55
Respuesta numérica [src]
x1 = 5.0
x2 = -3.85410196624968
x3 = 2.85410196624968
x3 = 2.85410196624968