Question

Difficulty: HardÖzdeşlikler
xx pozitif bir gerçel sayı olmak üzere,
x414x2+1=0x^4 - 14x^2 + 1 = 0
eşitliği sağlanmaktadır.

Buna göre, x3+1x3x^3 + \frac{1}{x^3} ifadesinin değeri kaçtır?

  1. A
    14
  2. 52Answer
  3. C
    64
  4. D
    76
  5. E
    194

Answer

52
Verilen denklem x2x^2 ile bölünerek önce x2+1x2=14x^2 + \frac{1}{x^2} = 14 elde edilir. Daha sonra tam kare özdeşliğinden (x+1x)2=16(x+\frac{1}{x})^2 = 16 bulunur ve pozitif kök olan 4 alınır. Son adımda küp toplamı özdeşliği kullanılarak 433(4)=524^3 - 3(4) = 52 sonucuna ulaşılır.

Step-by-Step Solution

1
Verilen x414x2+1=0x^4 - 14x^2 + 1 = 0 denkleminin her iki tarafını x2x^2 ile böl.
x214+1x2=0    x2+1x2=14x^2 - 14 + \frac{1}{x^2} = 0 \implies x^2 + \frac{1}{x^2} = 14
İfadeyi x+1xx + \frac{1}{x} formuna dönüştürmek için dereceyi düşürmek gerekir.
2
x+1xx + \frac{1}{x} ifadesinin değerini bulmak için tam kare özdeşliğini kullan: (x+1x)2=x2+2x1x+1x2\left(x + \frac{1}{x}\right)^2 = x^2 + 2 \cdot x \cdot \frac{1}{x} + \frac{1}{x^2}
(x+1x)2=14+2=16\left(x + \frac{1}{x}\right)^2 = 14 + 2 = 16. xx pozitif olduğu için x+1x=4x + \frac{1}{x} = 4.
Küp toplamını hesaplamak için taban değerine ihtiyaç vardır.
3
Küp toplamı özdeşliğini uygula: a3+b3=(a+b)33ab(a+b)a^3 + b^3 = (a+b)^3 - 3ab(a+b). Burada a=x,b=1/xa=x, b=1/x.
x3+1x3=43314=6412=52x^3 + \frac{1}{x^3} = 4^3 - 3 \cdot 1 \cdot 4 = 64 - 12 = 52.
Sonuca ulaşmak için küp özdeşliği kullanılır.

Key Concept

İki kare ve iki küp toplamı özdeşlikleri ile değişken değiştirme teknikleri.
Rate this question