Equazioni risolubili con artifici
(opportune sostituzioni)


Qui purtroppo non c'e' niente da fare: sono equazioni che riesci a risolvere solamente con l'esperienza e quindi saprai come comportarti quando avrai fatto esercizi,esercizi ed esercizi
Vediamo qualche esempio molto semplice e limitato ad opportune sostituzioni, ricordando che non e' possibile considerare tutti i casi possibili

Devi vedere come prima cosa se e' possibile suddividere le incognite in gruppi in modo che un gruppo sia il quadrato dell'altro: in questo modo puoi traformare la tua equazione in un'equazione di secondo grado:
risolvere
(x2 - 4x +8)2 - x2 + 4x = 28
se vado a sviluppare ottengo un'equazione di quarto grado
Osservo che prima dell'uguale il termine dentro parentesi e' quasi simile (a parte il segno) a quello fuori di parentesi: manca il numero 8, lo estraggo dal termine noto
(x2 - 4x +8)2 - x2 + 4x = 20 + 8
(x2 - 4x +8)2 - x2 + 4x - 8 = 20

adesso metto in evidenza il meno
(x2 - 4x +8)2 - (x2 - 4x + 8) = 20
Ora posso operare la sostituzione
x2 - 4x + 8 = y
e la mia equazione diventa
y2 - y = 20
y2 - y - 20 = 0

ottengo le soluzioni         calcoli
y1 = -4                   y2 = 5
adesso sostituisco i valori trovati alla y e devo risolvere le due equazioni
x2 - 4x + 8 = -4                   x2 - 4x + 8 = 5
  • Risolvo la prima
    x2 - 4x + 8 = -4
    x2 - 4x + 12 = 0
    ottengo le soluzioni         calcoli
    x1 = 2 - 2i2                   x2 = 2 + 2i2
  • Risolvo la seconda
    x2 - 4x + 8 = 5
    x2 - 4x + 3 = 0
    ottengo le soluzioni         calcoli
    x1 = 1                   x2 = 3
Ho quindi le soluzioni
x1 = 1        x2 = 3        x3 = 2 - 2i2        x4 = 2 + 2i2

Naturalmente potevo eseguire i calcoli e poi risolvere l'equazione di quarto grado con il metodo delle equazioni abbassabili di grado, ma qui ti ho mostrato il metodo che puoi applicare anche quando non puoi utilizzare altri metodi:
pensa se le soluzioni fossero state 3,   27,   3/7 ,   5/4
in tal caso e' un po' difficile usare il metodo di abbassare di grado  
lo stesso ragionamento vale anche per l' equazione successiva che, se facessi i calcoli, si traformerebbe in una equazione trinomia di sesto grado

Quando hai delle frazioni e' utile cercare di raggruppare tutte le incognite in termini uguali in modo da poterli sostituire mediante una y:
risolvere:
7
  ---------- +
x3 - 1
7x3 = 57
siccome sotto abbiamo x3-1 vediamo se possiamo trasformare anche l'altra x in modo che diventi x3-1
siccome davanti ad x3 ho il 7 devo togliere un 7; lo estraggo dal termine noto
7
  ---------- +
x3 - 1
7x3 = 50 + 7
7
  ---------- +
x3 - 1
7x3 - 7 = 50
ora metto in evidenza il 7
7
  ---------- +
x3 - 1
7(x3 - 1) = 50
adesso opero la sostituzione
x3 - 1 = y
ed ottengo
7
  ------ +
y
7y = 50
supponendo y diverso da zero posso fare il minimo comune multiplo
7 + 7y2
  ------------- =
y
50y
-------
y
elimino i denominatori
7 + 7y2 = 50y
7y2 - 50y + 7 = 0

ottengo le soluzioni         calcoli
x1 1
= --------  
7
                  x2 = 7
adesso sostituisco i valori trovati alla y e devo risolvere le due equazioni
x3 - 1 = 1
---
7
                  x3 - 1 = 7
  • Risolvo la prima
    x3 - 1 = 1
    ---
    7
    x3 = 1
    ---
    7
    + 1
    x3 = 8
    ---
    7
    Cerco sia le radici reali che complesse
    x3 - 8
    ---
    7
    = 0
    considero il polinomio associato e lo scompongo come differenza di cubi
    x3 8
    - --- =
    7
    (x - 2
    ----
    7
    ) ( x2 2x
    + ---- +
    7
    4
      ------ )
    72
    uguagliando a zero devo risolvere le due equazioni
    x 2
    - ---- =
    7
    0               x2 2x
    + ---- +
    7
    4
      ------ =
    72
    0
    risolvo la prima ed ottengo una soluzione reale
    x1 = 2
    ----
    7
    0
    la seconda mi dara' due soluzioni complese e coniugate
    faccio il minimo comune multiplo
    x272 + 2x7 + 4
      -------------------------- =
    72
    0
    ------
    72
    elimino i denominatori
    x272 + 2x7 + 4 = 0
    ottengo le soluzioni         calcoli
    x2 = -1 + i3
    ---------
    7
                      x3 = -1 - i3
    ---------
    7
  • Risolvo la seconda
    x3 - 1 = 7
    x3 = 8
    Cerco sia le radici reali che complesse
    considero il polinomio associato e lo scompongo come differenza di cubi
    x3 - 8 = (x - 2)(x2 + 2x + 4)
    uguagliando a zero devo risolvere le due equazioni
    x - 2 = 0           x2 + 2x + 4 = 0
    la prima mi da' la soluzione reale
    x1 = 2
    la seconda mi dara' due soluzioni complesse e coniugate
    x2 + 2x + 4 = 0 ottengo le soluzioni         calcoli
    x2 = -1 - i3                   x3 = -1 + i3
Ho quindi le 6 soluzioni
x1 = 2
----
7
     x2 = -1 + i3
---------
7
     x3 = -1 - i3
---------
7
     x4 = 2      x5 = -1 - i3      x6 = -1 + i3

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