9. 学科特色教材变式「★☆」阅读材料:
解方程$(x^2 -1)^2 -5(x^2 -1)+4=0$时,我们可以将$x^2 -1$看成一个整体,设$x^2 -1=y$,那么原方程可化为$y^2 -5y+4=0$①,解得$y_1=1,y_2=4.$
当$y=1$时,$x^2 -1=1,\therefore x^2=2,\therefore x=\pm\sqrt{2};$
当$y=4$时,$x^2 -1=4,\therefore x^2=5,\therefore x=\pm\sqrt{5}.$
故原方程的解为$x_1=\sqrt{2},x_2=-\sqrt{2},x_3=\sqrt{5},x_4=-\sqrt{5}.$
解答问题:
(1)上述解题过程,在由原方程得到方程①的过程中,利用换元法达到了降次的目的,体现了
(2)请利用以上知识解方程:$(x^2 +x)^2 -5(x^2 +x)+4=0.$
(3)请利用以上知识解方程:$x^4 -3x^2 -4=0.$
解方程$(x^2 -1)^2 -5(x^2 -1)+4=0$时,我们可以将$x^2 -1$看成一个整体,设$x^2 -1=y$,那么原方程可化为$y^2 -5y+4=0$①,解得$y_1=1,y_2=4.$
当$y=1$时,$x^2 -1=1,\therefore x^2=2,\therefore x=\pm\sqrt{2};$
当$y=4$时,$x^2 -1=4,\therefore x^2=5,\therefore x=\pm\sqrt{5}.$
故原方程的解为$x_1=\sqrt{2},x_2=-\sqrt{2},x_3=\sqrt{5},x_4=-\sqrt{5}.$
解答问题:
(1)上述解题过程,在由原方程得到方程①的过程中,利用换元法达到了降次的目的,体现了
转化
的数学思想.(2)请利用以上知识解方程:$(x^2 +x)^2 -5(x^2 +x)+4=0.$
(3)请利用以上知识解方程:$x^4 -3x^2 -4=0.$
答案
(1)转化.
(2)设$y=x^2+x$,则原方程可化为$y^2-5y+4=0$,$\therefore (y-4)(y-1)=0$,$\therefore y-4=0$或$y-1=0$,$\therefore y_1=4$,$y_2=1$,当$y=4$时,$x^2+x=4$,解得$x=\frac{-1\pm\sqrt{17}}{2}$;当$y=1$时,$x^2+x=1$,解得$x=\frac{-1\pm\sqrt{5}}{2}$.$\therefore$原方程的解为$x_1=\frac{-1+\sqrt{17}}{2}$,$x_2=\frac{-1-\sqrt{17}}{2}$,$x_3=\frac{-1+\sqrt{5}}{2}$,$x_4=\frac{-1-\sqrt{5}}{2}$.
(3)设$y=x^2$,则原方程可化为$y^2-3y-4=0$,解得$y_1=4$,$y_2=-1$,$\because y=x^2\ge0$,$\therefore y=x^2=4$,解得$x_1=2$,$x_2=-2$.
(2)设$y=x^2+x$,则原方程可化为$y^2-5y+4=0$,$\therefore (y-4)(y-1)=0$,$\therefore y-4=0$或$y-1=0$,$\therefore y_1=4$,$y_2=1$,当$y=4$时,$x^2+x=4$,解得$x=\frac{-1\pm\sqrt{17}}{2}$;当$y=1$时,$x^2+x=1$,解得$x=\frac{-1\pm\sqrt{5}}{2}$.$\therefore$原方程的解为$x_1=\frac{-1+\sqrt{17}}{2}$,$x_2=\frac{-1-\sqrt{17}}{2}$,$x_3=\frac{-1+\sqrt{5}}{2}$,$x_4=\frac{-1-\sqrt{5}}{2}$.
(3)设$y=x^2$,则原方程可化为$y^2-3y-4=0$,解得$y_1=4$,$y_2=-1$,$\because y=x^2\ge0$,$\therefore y=x^2=4$,解得$x_1=2$,$x_2=-2$.
登录