Чтобы решить уравнение ( x^6 = (5x - 6)^3 ), начнем с поиска возможных рациональных корней, применяя теорему о рациональных корнях. Уравнение можно переписать как:
[ x^6 - (5x - 6)^3 = 0 ]
Раскроем скобки в правой части:
[
(5x - 6)^3 = (5x - 6)(5x - 6)(5x - 6)
]
Первый шаг — возвести в квадрат:
[
(5x - 6)^2 = 25x^2 - 60x + 36
]
Теперь перемножим результат с (5x - 6):
[
(5x - 6)^3 = (25x^2 - 60x + 36)(5x - 6)
]
Распределим:
[
= 25x^2(5x) - 25x^2(6) - 60x(5x) + 60x(6) + 36(5x) - 36(6)
]
[
= 125x^3 - 150x^2 - 300x^2 + 360x + 180x - 216
]
[
= 125x^3 - 450x^2 + 540x - 216
]
Теперь уравнение примет вид:
[
x^6 - 125x^3 + 450x^2 - 540x + 216 = 0
]
Попробуем найти рациональные корни, применяя теорему о рациональных корнях. Возможные рациональные корни — делители свободного члена, в этом случае 216. Это числа ( \pm 1, \pm 2, \pm 3, \pm 4, \pm 6, \pm 8, \pm 9, \pm 12, \pm 18, \pm 24, \pm 27, \pm 36, \pm 54, \pm 72, \pm 108, \pm 216 ).
Проверим некоторые из них, подставляя в уравнение. Например, ( x = 2 ):
[
2^6 = (5 \cdot 2 - 6)^3
]
[
64 = (10 - 6)^3
]
[
64 = 4^3
]
[
64 = 64
]
Таким образом, ( x = 2 ) является корнем уравнения.
Теперь, зная, что ( x - 2 ) — один из множителей, проведем деление многочлена ( x^6 - 125x^3 + 450x^2 - 540x + 216 ) на ( x - 2 ) с использованием схемы Горнера или многочленного деления, чтобы упростить уравнение и найти остальные корни.
После деления на ( x - 2 ) получим новый многочлен меньшей степени. Продолжим искать корни для оставшегося многочлена аналогичным образом.
Такой процесс позволяет найти все корни уравнения. Однако, поскольку уравнение имеет высокую степень, возможно наличие комплексных корней. Если рациональные корни не дают полного решения, потребуется применять численные методы или использовать программные инструменты для нахождения всех корней.