Чтобы решить уравнение:
\[ (1 + 4x - 1)^2 = \frac{x(4x^2 - 1)}{3} \]
начнем с упрощения и упорядочивания:
- Упростим левую часть:
\[ (1 + 4x - 1)^2 = (4x)^2 = 16x^2 \]
- Уравнение теперь становится:
\[ 16x^2 = \frac{x(4x^2 - 1)}{3} \]
- Умножим обе части на 3, чтобы избавиться от дроби:
\[ 48x^2 = x(4x^2 - 1) \]
- Раскроем скобки в правой части:
\[ 48x^2 = 4x^3 - x \]
- Приведем уравнение к виду:
\[ 4x^3 - 48x^2 - x = 0 \]
- Вынесем \(x\) за скобки:
\[ x(4x^2 - 48x - 1) = 0 \]
Это уравнение даёт два возможных решения:
- \(x = 0\)
- Решим квадратное уравнение \(4x^2 - 48x - 1 = 0\) с помощью дискриминанта.
Для уравнения \(4x^2 - 48x - 1 = 0\):
Дискриминант:
\[ D = b^2 - 4ac = (-48)^2 - 4 \cdot 4 \cdot (-1) = 2304 + 16 = 2320 \]
Корни:
\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{48 \pm \sqrt{2320}}{8} \]
Посчитаем \(\sqrt{2320}\):
Приблизительное значение: \(\sqrt{2320} \approx 48.166\)
Поэтому:
\[ x_1 = \frac{48 + 48.166}{8} \approx 12.771 \]
\[ x_2 = \frac{48 - 48.166}{8} \approx -0.021 \]
Итак, три решения для x: \(x = 0\), \(x \approx 12.771\), и \(x \approx -0.021\).