Как решать такое уравнение f(f(x))=0, где f(x)=5x^2-x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения вида f(f(x))=0f of f of x equals 0 удобнее всего использовать метод последовательной подстановки (или метод замены переменной). Вам дано: f(x)=5x2xf of x equals 5 x squared minus x. Шаг 1: Решение внешнего уравнения Сначала найдем такие значения uu, при которых f(u)=0f of u equals 0. Пусть u=f(x)u equals f of x. Тогда уравнение принимает вид: 5u2u=05 u squared minus u equals 0Вынесем uu за скобки: u(5u1)=0u open paren 5 u minus 1 close paren equals 0Отсюда получаем два корня для uu:

  1. u1=0u sub 1 equals 0 5u1=0u2=155 u minus 1 equals 0 ⟹ u sub 2 equals one-fifth (или 0.20.2)

Шаг 2: Решение внутренних уравнений Так как мы вводили замену u=f(x)u equals f of x, теперь нам нужно приравнять исходную функцию f(x)=5x2xf of x equals 5 x squared minus x к найденным значениям uu. Случай 1: f(x)=0f of x equals 0 5x2x=05 x squared minus x equals 0 x(5x1)=0x open paren 5 x minus 1 close paren equals 0

  • x1=0x sub 1 equals 0
  • x2=15x sub 2 equals one-fifth (или 0.20.2)

Случай 2: f(x)=15f of x equals one-fifth 5x2x=155 x squared minus x equals one-fifth Перенесем всё в одну сторону и приведем к стандартному виду квадратного уравнения ax2+bx+c=0a x squared plus b x plus c equals 0: 5x2x15=05 x squared minus x minus one-fifth equals 0 Для удобства умножим всё уравнение на 55: 25x25x1=025 x squared minus 5 x minus 1 equals 0Решим через дискриминант D=b24accap D equals b squared minus 4 a c: D=(-5)2425(-1)=25+100=125cap D equals open paren negative 5 close paren squared minus 4 center dot 25 center dot open paren negative 1 close paren equals 25 plus 100 equals 125 Корни: x=b±D2a=5±12550x equals the fraction with numerator negative b plus or minus the square root of cap D end-root and denominator 2 a end-fraction equals the fraction with numerator 5 plus or minus the square root of 125 end-root and denominator 50 end-fraction Так как 125=55the square root of 125 end-root equals 5 the square root of 5 end-root , упростим дробь: x=5±5550=1±510x equals the fraction with numerator 5 plus or minus 5 the square root of 5 end-root and denominator 50 end-fraction equals the fraction with numerator 1 plus or minus the square root of 5 end-root and denominator 10 end-fraction

  • x3=1+510x sub 3 equals the fraction with numerator 1 plus the square root of 5 end-root and denominator 10 end-fraction
  • x4=1510x sub 4 equals the fraction with numerator 1 minus the square root of 5 end-root and denominator 10 end-fraction

Итоговый ответ: Уравнение имеет четыре корня:

  1. x=0x equals 0 x=0.2x equals 0.2 x=1+510x equals the fraction with numerator 1 plus the square root of 5 end-root and denominator 10 end-fraction x=1510x equals the fraction with numerator 1 minus the square root of 5 end-root and denominator 10 end-fraction

Я могу составить для вас аналогичную задачу для закрепления материала или проверить решение другого уравнения. Хотите попробовать?

Форма ответа

Ваш аватар