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lunes, 21 de noviembre de 2016

Resolviendo ecuaciones bicuadradas

ENUNCIADO. Resuélvase la siguiente ecuación polinómica x^4-13\,x^2+36=0


SOLUCIÓN. A pesar de la dificultad que pueda suponer el tener que resolver una ecuación con un polinomio de grado 4 en el primer miembro y cero en el segundo miembro, sus términos de dicho polinomio tienen grados respectivos 4, 2 y 0 ( la ecuación se conoce con el nombre de bicuadrada ) y el proceso de resolución se torna bastante sencillo tal y como vamos a ver enseguida. En efecto, la ecuación puede expresarse de la siguiente forma (x^2)^2-13\,x^2+36=0
, por lo que, mediante la transformación t=x^2, llegamos a una ecuación cuadrática ( en la variable t ) que sí sabemos resolver. Después de resolverla, y a partir de los valores obtenidos para t, tendremos que deshacer la transformación para calcular los valores de x que son solución de la ecuación original.

Así, pues, tenemos que t^2-13t+36=0\Leftrightarrow t=\dfrac{-(-13)\pm \sqrt{(-13)^2-4\cdot 1 \cdot 36}}{2\cdot 1}=\dfrac{13\pm 5}{2}=\left\{\begin{matrix}9\\\\ 4\end{matrix}\right.
Procedemos ahora a deshacer el cambio t=x^2. Si t=9, entonces x=\sqrt{9}=\pm 3; y, si t=4, entonces x=\sqrt{4}=\pm 2.

Concluimos pues que la solución de la ecuación pedida viene dada por el siguiente conjunto de valores \{-4,-2,2,4\}
\square

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