卡在這題?用 AI 解開它
Algebra · real student question

解 0.2 = 4.6092x³ + 9.2964x² + 2.7507x + 0.0251,求 x。

Question

解出 xx:

0.2=4.6092x3+9.2964x2+2.7507x+0.02510.2=4.6092x^{3}+9.2964x^{2}+2.7507x+0.0251

Step-by-step solution

  1. 先把所有項移到同一邊。 兩邊同減 0.20.2:

    f(x)=4.6092x3+9.2964x2+2.7507x−0.1749=0f(x)=4.6092x^{3}+9.2964x^{2}+2.7507x-0.1749=0

    我們要的就是 ff 的根。係數除了常數項以外都是正的,所以依笛卡兒符號法則,恰有一個正實根。

  2. 用一個會變號的區間把根夾住。 仔細計算:

    f(0)=−0.1749,f(0.05)=−0.0135,f(0.06)=+0.0246f(0)=-0.1749,\qquad f(0.05)=-0.0135,\qquad f(0.06)=+0.0246

    符號在 0.050.05 與 0.060.06 之間翻轉,根就落在那裡。這些測試值的每一位都要算對——一旦 f(0.06)f(0.06) 算錯,夾根區間就會跑到錯的地方,然後理直氣壯地給出錯的答案。

  3. 把那個關鍵測試點的算式核一遍。 取 x=0.06x=0.06:4.6092(0.000216)=0.0009964.6092(0.000216)=0.000996、9.2964(0.0036)=0.0334679.2964(0.0036)=0.033467、2.7507(0.06)=0.1650422.7507(0.06)=0.165042。相加後再減常數:0.199505−0.1749=+0.0246050.199505-0.1749=+0.024605。是正的,確認夾根區間為 [0.05,0.06][0.05,0.06]。

  4. 用牛頓法逼近。 取 f′(x)=13.8276x2+18.5928x+2.7507f'(x)=13.8276x^{2}+18.5928x+2.7507、x0=0.055x_{0}=0.055,依序得到 0.05361680.0536168、0.05361180.0536118、0.05361180.0536118——收斂到小數點後七位:

    x≈0.0536118x\approx 0.0536118

  5. 驗根,並交代其餘的根。 f(0.0536118)=0.0000002f(0.0536118)=0.0000002 ✓。這個三次式的另外兩根 x≈−0.43195x\approx-0.43195 與 x≈−1.63858x\approx-1.63858 都是負的;若這個變數代表某個實體量,通常會捨去,留下 x≈0.0536x\approx 0.0536 作為答案。

Answer

x≈0.0536118x\approx 0.0536118

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