¿Cómo factorizas x ^ 6-2x ^ 3 + 1?

¿Cómo factorizas x ^ 6-2x ^ 3 + 1?
Anonim

# x ^ 6-2x ^ 3 + 1 = (x ^ 3) ^ 2-2 (x ^ 3) + 1 # es de la forma # y ^ 2-2y + 1 # dónde #y = x ^ 3 #.

Esta fórmula cuadrática en # y # Factores de la siguiente manera:

# y ^ 2-2y + 1 = (y-1) (y-1) = (y - 1) ^ 2 #

Asi que # x ^ 6-2x ^ 3 + 1 = (x ^ 3 - 1) ^ 2 #

# x ^ 3 - 1 = (x - 1) (x ^ 2 + x + 1) #

Asi que # x ^ 6-2x ^ 3 + 1 = (x - 1) (x ^ 2 + x + 1) (x - 1) (x ^ 2 + x + 1) #

# = (x - 1) ^ 2 (x ^ 2 + x + 1) ^ 2 #.

# x ^ 2 + x + 1 # No tiene factores lineales con coeficientes reales. Para comprobar este aviso es de la forma. # ax ^ 2 + bx + c #, que tiene discriminante:

#Delta = b ^ 2 - 4ac = 1 ^ 2 - 4 * 1 * 1 = 1 - 4 = -3 #

Siendo negativo, la ecuación. # x ^ 2 + x + 1 = 0 # No tiene raíces reales.

Una forma de verificar la respuesta es sustituir un valor por #X# eso no es una raíz en ambos lados y ver si obtenemos el mismo resultado:

Tratar # x = 2 #:

# x ^ 6-2x ^ 3 + 1 = 2 ^ 6-2x ^ 3 + 1 #

# = 64- (2xx8) +1 = 64-16 + 1 = 49 #

Comparar:

# (x - 1) ^ 2 (x ^ 2 + x + 1) ^ 2 = (2-1) ^ 2 (2 ^ 2 + 2 + 1) ^ 2 #

#1^2*7^2=49#

Bueno, eso funcionó!

# x ^ 6 - 2x ^ 3 + 1 # Es bastante fácil de factorizar, porque es un cuadrado perfecto. ¿Cómo puedo saber esto? Es un trinomio en la forma. # a ^ 2 + 2ab + b ^ 2 #, y todos los trinomios en esa forma son cuadrados perfectos.

Este trinomio es el cuadrado perfecto de # (x ^ 3 - 1) #. Para revisar mi trabajo, trabajaré al revés:

# (x ^ 3 - 1) (x ^ 3 - 1) #

# = x ^ 6 - x ^ 3 - x ^ 3 + 1 #

# = x ^ 6 - 2x ^ 3 + 1 #

Entonces, este trinomio tiene factores de #1#, # x ^ 3 - 1 #y # x ^ 6 - 2x ^ 3 + 1 #.

Sin embargo, como me ha sido señalado, # (x ^ 3 - 1) # También tiene factores. Ya que es un binomio de la forma. # a ^ 3 - b ^ 3 #, también puede ser escrito como # (a - b) (a ^ 2 + ab + b ^ 2) #.

Asi que, # (x ^ 3 - 1) # factores en # (x - 1) # y # (x ^ 2 + x + 1) #, que ambos son primos.

Los factores de # x ^ 6 - 2x ^ 3 + 1 # son:

#1#

# x-1 #

# x ^ 2 + x + 1 #

# x ^ 3 - 1 #

# x ^ 6 - 2x ^ 3 + 1 #

Más específicamente, la factorización PRIME de # x ^ 6 - 2x ^ 3 + 1 # es:

# (x - 1) ^ 2 (x ^ 2 + x + 1) ^ 2 #