Чтобы решить квадратное уравнение, преобразуем его в стандартный вид. Данное уравнение:
[ x^4 - 4x^2 - 45 = 0 ]
Мы можем сделать замену переменной, чтобы упростить уравнение. Обозначим ( y = x^2 ). Таким образом, уравнение можно переписать как:
[ y^2 - 4y - 45 = 0 ]
Теперь у нас есть квадратное уравнение относительно ( y ). Мы можем использовать формулу корней квадратного уравнения:
[ y = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
где ( a = 1 ), ( b = -4 ), и ( c = -45 ).
Подставим значения в формулу:
- Вычислим дискриминант:
[ D = b^2 - 4ac = (-4)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-45) = 16 + 180 = 196 ]
- Теперь найдем корни:
[ y = \frac{4 \pm \sqrt{196}}{2 \cdot 1} ]
[ y = \frac{4 \pm 14}{2} ]
Таким образом, получаем:
[ y_1 = \frac{18}{2} = 9 ]
[ y_2 = \frac{-10}{2} = -5 ]
Теперь вернемся к переменной ( x ):
- Для ( y_1 = 9 ):
[ x^2 = 9 ]
Следовательно,
[ x = 3 \quad \text{или} \quad x = -3 ]
- Для ( y_2 = -5 ):
Так как ( x^2 = -5 ) не имеет действительных корней, в этом случае мы получим комплексные решения:
[ x = \sqrt{-5} = i\sqrt{5} \quad \text{и} \quad x = -i\sqrt{5} ]
Таким образом, окончательные решения уравнения:
Действительные корни: ( x = 3 ) и ( x = -3 )
Комплексные корни: ( x = i\sqrt{5} ) и ( x = -i\sqrt{5} )
Если потребуется более подробное объяснение по данным шагам или другим вопросам, пожалуйста, дайте знать!