Вопрос задан 26.12.2025 в 19:25. Предмет Математика. Спрашивает Соловьёв Артём.

как решить сложное уравнение

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Дулатова Аружан.

Если под «сложным уравнением» имеется в виду что-то нетиповое, общий рецепт такой: сначала максимально упростить, потом попытаться решить аналитически, а если не выходит — перейти к численным методам. Ниже — рабочий «чек-лист» и два разборчивых примера.

1) Базовая стратегия

  1. Привести к стандартному виду
    Соберите всё в одну сторону: f(x)=0f(x)=0. Упростите выражения, раскройте скобки, сократите общие множители.

  2. Идентифицировать тип

  • Алгебраическое: многочлены, рациональные дроби, корни, модули.

  • Трансцендентное: экспоненты/логарифмы/тригонометрия, смешанные типы.

  1. Применить подходящий приём упрощения

  • Подстановка: y=x2y=x^2, t=xt=\sqrt{x}, t=lnxt=\ln x и т.п.

  • Факторизация: вынесение общего множителя, разность квадратов, кубов, группировка.

  • Рациональные корни (теорема о рациональном корне): перебор делителей свободного члена/старшего коэффициента.

  • Квадрат/полный квадрат: доведение к (xa)2=b(x-a)^2=b.

  • Логарифмы/показательные: сведение к общей основе, свойства log\log (монотонность, область определения).

  • Тригонометрия: формулы понижения степени, t-подстановка (t=tanx2t=\tan \frac{x}{2}).

  • Модули: разбиение на случаи по критическим точкам.

  1. Метод интервалов / анализ знаков
    Найдите критические точки (нули множителей, точки, где выражение не определено). Проверьте знаки на интервалах.

  2. Если закрытой формулы не видно — численные методы

  • Ньютон (касательные): xk+1=xkf(xk)f(xk)x_{k+1}=x_k-\frac{f(x_k)}{f'(x_k)}. Быстро сходится при хорошем старте.

  • Дихотомия (бисекция): надёжно, если есть отрезок со сменой знака.

  • Хорд/секущих: компромисс между скоростью и простотой.
    Обязательно проверяйте область определения и адекватность корня в исходном уравнении (нет ли «посторонних» решений после возведения в степень и т.п.).

2) Пример 1 (алгебраическое): x45x2+6=0x^4-5x^2+6=0

  1. Подстановка y=x2y=x^2 даёт квадратное: y25y+6=0y^2-5y+6=0.

  2. Факторизация: (y2)(y3)=0y{2,3}(y-2)(y-3)=0\Rightarrow y\in\{2,3\}.

  3. Возвращаемся к xx:

  • x2=2x=±2x^2=2\Rightarrow x=\pm\sqrt{2};

  • x2=3x=±3x^2=3\Rightarrow x=\pm\sqrt{3}.
    Ответ: x{±2, ±3}x\in\{\pm\sqrt{2},\ \pm\sqrt{3}\}.

3) Пример 2 (трансцендентное): ex=3xe^{x}=3x

Аналитического решения в элементарных функциях нет → используем Ньютона.

f(x)=ex3x,f(x)=ex3.f(x)=e^{x}-3x,\quad f'(x)=e^{x}-3.

Старт с x0=1x_0=1:

  • f(1)=e30.2817f(1)=e-3\approx-0.2817, f(1)0.2817f'(1)\approx-0.2817x1=10.28170.2817=0x_1=1-\frac{-0.2817}{-0.2817}=0.

  • f(0)=1f(0)=1, f(0)=2f'(0)=-2x2=012=0.5x_2=0-\frac{1}{-2}=0.5.

  • f(0.5)=e0.51.50.1487f(0.5)=e^{0.5}-1.5\approx0.1487, f(0.5)1.3513f'(0.5)\approx-1.3513x30.50.14871.35130.610x_3\approx0.5-\frac{0.1487}{-1.3513}\approx0.610.

  • f(0.610)0.01035f(0.610)\approx0.01035, f(0.610)1.1595f'(0.610)\approx-1.1595

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Математика 10.12.2025 11:47 25 Васильева Александра
Математика 10.12.2025 10:49 11 Хамидуллин Нурислам
Задать вопрос