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一道数学题

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清晰版

题意

找到 $\sqrt{5 - x} = 5 - x^2$ 的所有根。

题解

首先两边平方,展开,化简,你可以得到:

$$x^4 - 10x^2 + x + 20 = 0$$

此时你当然可以直接因式分解为 $\left(x^2 - x - 4\right)\left(x^2 + x - 5\right) = 0$,然后解两个方程,校验一下根,这题就做完了。

但是这题有一个奇妙的方法。


两边平方后变为:

$$5 - x = 5^2 - 5 \cdot 2 x^2 + x^4$$

$$5^2 + 5^1 \left(- 2 x^2 - 1\right) + 5^0 \left(x^4 + x\right) = 0$$

这是一个关于 $5$ 的二次方程:

$$ \begin{aligned} 5 &= \frac{2x^2 + 1 \pm \sqrt{\left(-2x^2 - 1\right)^2 - 4\left(x^4 + x\right)}}2 \\ &= \frac{2x^2 + 1 \pm \sqrt{4x^2 - 4x + 1}}2 \\ &= \frac{2x^2 + 1 \pm \left(2x - 1\right)}2 \end{aligned} $$

于是可以解两个方程得到答案。


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