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Algebra · real student question

解方程:x(−5x + 250) = 2625,求 x。

Question

解关于 xx 的方程:

x(−5x+250)=2625x(-5x+250)=2625

Step-by-step solution

  1. 先认出它的结构。 像 x(−5x+250)x(-5x+250) 这样的乘积是经典的收入模型或面积模型:卖出 xx 件,而单价随 xx 上升而下降。令它等于 26252625,问的就是哪两个数量能达到这个目标 —— 预期会有两个答案,在峰值两侧各一个。

  2. 展开,并把所有项移到一边。

    −5x2+250x=2625⟹−5x2+250x−2625=0-5x^2+250x=2625\qquad\Longrightarrow\qquad -5x^2+250x-2625=0

  3. 除以 -5,把二次项系数化成 1。 正是这一步把难看的数字变成可分解的。给一个方程(不是不等式)除以负数没有任何风险:

    x2−50x+525=0x^2-50x+525=0

    注意 250/(−5)=−50250/(-5)=-50,−2625/(−5)=+525-2625/(-5)=+525 —— 两个符号都翻转了。

  4. 分解这个首一二次式。 要找两个数,积为 +525+525、和为 −50-50,两者必须都是负数。由于 525=3⋅52⋅7525=3\cdot5^2\cdot7,候选数对是 (1,525),(3,175),(5,105),(7,75),(15,35),(21,25)(1,525),(3,175),(5,105),(7,75),(15,35),(21,25),而 15+35=5015+35=50:

    x2−50x+525=(x−15)(x−35)x^2-50x+525=(x-15)(x-35)

  5. 用零因子法则。

    x−15=0⇒x=15,x−35=0⇒x=35x-15=0\Rightarrow x=15,\qquad x-35=0\Rightarrow x=35

  6. 把两个解都代回原方程验证。 当 x=15x=15:15(−75+250)=15×175=262515(-75+250)=15\times175=2625 ✓。当 x=35x=35:35(−175+250)=35×75=262535(-175+250)=35\times75=2625 ✓。再做一次结构性检查:两根之和为 50=−b/a50=-b/a、之积为 525=c/a525=c/a ✓,而它们的中点 2525 正是抛物线取到峰值 25×125=312525\times125=3125 的地方 —— 稳稳高于 26252625,这也是存在两个解的必要条件。

Answer

x=15或x=35x=15\quad\text{或}\quad x=35

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