Консультация № 185125
09.01.2012, 11:03
51.74 руб.
0 1 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас решить следующую задачу.
Определить количество действительных корней уравнения f(x)=0, отделить эти корни и, применяя метод хорд и касательных, найти их приближенное значение с точностью 0,01.
x3+4x+8=0
Спасибо.

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
09.01.2012, 15:47
общий
это ответ
Здравствуйте, lamed!

Известно, что для уравнения третьей степени, имеющего вид
ax3 + bx2 + cx + d = 0,
состав его корней определяется при помощи дискриминанта
[$916$] = − 4b3d + b2c2 − 4ac3 + 18abcd − 27a2d2.

В нашем случае a = 1, b = 0, c = 4, d = 8,
[$916$] = -4 [$183$] 1 [$183$] 43 - 27 [$183$] 12 [$183$] 82 = -1984 < 0,
следовательно, заданное уравнение имеет один действительный и пару комплексно сопряжённых корней.

Учитывая, что функция y(x) = x3 + 4x + 8 при x = -2 принимает значение y(-2) = -8, а при x = -1 - значение y(-1) = 3, приходим к выводу, что корень заданного уравнения находится в промежутке ]-2; -1[.

Находим производную функции y(x): y'(x) = 3x2 + 4. В промежутке ]-2; -1[ f'(x) > 0, поэтому за первое приближение в способе касательных берём x0 = -1, т. к. y(-1) = 3 > 0:
x11 = x0 - f(x0)/f'(x0) = -1 - 3/7 = -10/7 [$8776$] -1,362;
x12 = a - (b - a)f(a)/(f(b) - f(a)) = -2 - (-8)(-1 - (-2))/(3 - (-8)) = -2 + 8/11 = -14/11 [$8776$] -1,27.

Искомый корень находится в промежутке ]-1,43; -1,27[. Имеем
f(-1,43) = (-1,43)3 + 4 [$183$] (-1,43) + 8 [$8776$] -0,644,
f(-1,27) = (-1,27)3 + 4 [$183$] (-1,27) + 8 [$8776$] 0,872,
f'(-1,27) = 3 [$183$] (-1,27)2 + 4 [$8776$] 8,839,
x21 = (-1,27) - 0,872/8,839 [$8776$] -1,369,
x22 = (-1,43) - (-0,644)(-1,27 - (-1,43))/(0,872 - (-0,644)) [$8776$] -1,362.

Искомый корень находится в промежутке ]-1,369; -1,362[. Имеем
f(-1,369) = (-1,369)3 + 4 [$183$] (-1,369) + 8 [$8776$] -0,0417,
f(-1,362) = (-1,362)3 + 4 [$183$] (-1,362) + 8 [$8776$] 0,0254,
f'(-1,362) = 3 [$183$] (-1,362)2 + 4 [$8776$] 9,565,
x21 = (-1,362) - 0,00254/9,565 [$8776$] -1,362,
x22 = (-1,369) - (-0,0417)(-1,362 - (-1,369))/(0,0254 - (-0,0417)) > -1,365.

Следовательно, x [$8776$] -1,36.

С уважением.
5
Большое спасибо, Андрей Владимирович! С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа