Давайте решим уравнение:
\[(x - 8)^4 - 3(x - 8)^2 - 54 = 0\]
Шаг 1. Вводим замену переменной
Обратите внимание, что в уравнении есть многочлены степени 4 и 2, и они зависят от выражения \((x - 8)\). Для удобства сделаем замену:
\[ t = (x - 8)^2 \]
Тогда уравнение примет вид:
\[ t^2 - 3t - 54 = 0 \]
Это — квадратичное уравнение по переменной \( t \).
Шаг 2. Решим квадратичное уравнение
Используем формулу для решения квадратичных уравнений:
\[ t = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \]
Здесь:
- \( a = 1 \)
- \( b = -3 \)
- \( c = -54 \)
Подставляем:
\[ t = \frac{-(-3) \pm \sqrt{(-3)^2 - 4 \times 1 \times (-54)}}{2 \times 1} \] \[ t = \frac{3 \pm \sqrt{9 + 216}}{2} \] \[ t = \frac{3 \pm \sqrt{225}}{2} \] \[ t = \frac{3 \pm 15}{2} \]
Теперь найдем оба корня:
- \( t_1 = \frac{3 + 15}{2} = \frac{18}{2} = 9 \)
- \( t_2 = \frac{3 - 15}{2} = \frac{-12}{2} = -6 \)
Шаг 3. Возвращение к \( x \)
Учитываем, что \( t = (x - 8)^2 \). Следовательно:
Для \( t_1 = 9 \):
\[ (x - 8)^2 = 9 \] \[ x - 8 = \pm \sqrt{9} \] \[ x - 8 = \pm 3 \]
Решим для обеих случаев:
- \( x - 8 = 3 \Rightarrow x = 11 \)
- \( x - 8 = -3 \Rightarrow x = 5 \)
Для \( t_2 = -6 \):
\[ (x - 8)^2 = -6 \] Поскольку квадрат числа не может быть отрицательным в области действительных чисел, решений для данного уравнения нет.
Итог:
Ответ: \( x = 5 \) и \( x = 11 \)
Если потребуется более подробное объяснение или помощь с аналогичными задачами — обращайтесь!