x^2+[x⼀(x+1)]^2=3

用换元法解方程
2024-12-14 21:29:43
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回答1:

x²+[x/(x+1)]²=3
令t=x+1 x=t-1
t≠0
则原方程变为:
(t-1)²+[(t-1)/t)]²=3
t²-2t+1+(t²-2t+1)/t²=3
t²-2t+1+1-2/t+1/t²-3=0
t²+2+1/t²-2(t+1/t)-3=0
(t+1/t)²-2(t+1/t)-3=0
(t+1/t+1)(t+1/t-3)=0

t+1/t-3=0
t²-3t+1=0
t=(3±√5)/2
x=t-1=(3±√5)/2-1
x=(1±√5)/2

t+1/t+1=0
t²+t+1=0
t=(-1±i√3)/2
x=t-1=(-1±i√3)/2-1
x=(-3±i√3)/2
所以x的解为
x=(-3±i√3)/2 ,(1±√5)/2

回答2:

{x -> 1/2 (-3 - I Sqrt[3])},
{x -> 1/2 (-3 + I Sqrt[3])},
{x -> 1/2 (1 - Sqrt[5])},
{x -> 1/2 (1 + Sqrt[5])}

回答3:

利用换元法,将原方程改写成:1/(1/x)^2+1/[1+(1/x)]^2=3。
令y=1/x,得:1/y^2+1/(1+y)^2=3,
去分母,得:(1+y)^2+y^2=3[y(1+y)]^2,
∴1+2y+y^2+y^2=3(y+y^2)^2。
再令z=y+y^2,得:1+2z=3z^2,∴3z^2-2z-1=0,∴(3z+1)(z-1)=0,
∴3z+1=0或z-1=0。
①由3z-1=0,得:3(y+y^2)-1=0,∴3y^2+3y-1=0,∴y=[-3±√(9+12)]/6,
∴1/x=[-3±√(9+12)]/6,
∴x=6/[-3±√(9+12)]=6[-3±√(9+12)]/(9-21)=(3±√21)/2。
②由z-1=0,得:y+y^2-1=0,∴y=[-1±√(1+4)]/2,
∴1/x=2/[-1±√(1+4)]=2[-1±√(1+4)]/(1-5)=(1±√5)/2。
由①、②并经检验,原方程有4个根,分别是:
(3+√21)/2, (3-√21)/2, (1+√5)/2, (1-√5)/2。