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miércoles, 17 de abril de 2024

Una ejercicio sobre la resolución de una cierta ecuación polinómica de cuarto grado

(x+5)(x+4)(x+3)(x+2)=80
  ((x+5)(x+2))((x+4)(x+3))=80
    (x^2+7x+14)(x^2+7x+12)=80
      (x^2+7x+13+1)(x^2+7x+13-1)=80
        ((x^2+7x+13)+1)((x^2+7x+13)-1)=80
          (u+1)(u-1)=80 \because u:=x^2+7x+13
            u^2-1^2=80
              u^2-1=80
                u^2=80+1
                  u^2=81
                    u=\pm\sqrt{81}
                      u=\pm 9 \therefore x^2+7x+13=\left\{\begin{matrix}-9 & (i)\\9 & (ii)\end{matrix}\right.
Entonces,
  (i) x^2+7x+13=-9
    x^2+7x+22=0 no tiene solución en \mathbb{R} \because \Delta=7^2-4\cdot 1\cdot 22 \lt 0
  (ii) x^2+7x+13=9
    x^2+7x+4=0 sí tiene solución en \mathbb{R} \because \Delta=7^2-4\cdot 1\cdot 4 = 33 \gt 0 con lo cual, encontraremos dos valores reales distintos en la solución:
      x=\dfrac{-7\pm \sqrt{33}}{2\cdot 1}, esto es, la solución de la ecuación polinómica de cuarto grado propuesta consta sólo dos valores reales: \left\{\begin{matrix}x_1=\dfrac{-7 + \sqrt{33}}{2}\lt 0 \\ x_2= \dfrac{-7 - \sqrt{33}}{2}\lt 0\end{matrix}\right.
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