Для решения уравнения (x^3 + 2x^2 - 9x - 18 = 0) сначала попробуем найти хотя бы один рациональный корень с использованием теоремы о рациональных корнях (также известной как метод проб и ошибок или метод деления уголком).
Шаг 1: Поиск рациональных корней
По теореме о рациональных корнях возможные рациональные корни уравнения имеют вид (\pm \frac{p}{q}), где (p) — делитель свободного члена (-18), а (q) — делитель старшего коэффициента (1). Делители числа -18: (\pm 1, \pm 2, \pm 3, \pm 6, \pm 9, \pm 18).
Пробуем подставить эти значения в уравнение:
- (x = 1): (1^3 + 2 \cdot 1^2 - 9 \cdot 1 - 18 = 1 + 2 - 9 - 18 = -24) (не корень).
- (x = -1): ((-1)^3 + 2 \cdot (-1)^2 - 9 \cdot (-1) - 18 = -1 + 2 + 9 - 18 = -8) (не корень).
- (x = 2): (2^3 + 2 \cdot 2^2 - 9 \cdot 2 - 18 = 8 + 8 - 18 - 18 = -20) (не корень).
- (x = -2): ((-2)^3 + 2 \cdot (-2)^2 - 9 \cdot (-2) - 18 = -8 + 8 + 18 - 18 = 0) (корень).
Таким образом, (x = -2) является корнем уравнения.
Шаг 2: Деление многочлена
Теперь, когда мы знаем, что (x = -2) — корень уравнения, можем выполнить деление многочлена (x^3 + 2x^2 - 9x - 18) на (x + 2).
Выполним деление:
- Разделим первый член (x^3) на (x), получаем (x^2).
- Умножим (x^2) на (x + 2), получаем (x^3 + 2x^2).
- Вычтем из исходного многочлена: ((x^3 + 2x^2 - 9x - 18) - (x^3 + 2x^2) = -9x - 18).
- Разделим (-9x) на (x), получаем (-9).
- Умножим (-9) на (x + 2), получаем (-9x - 18).
- Вычтем: ((-9x - 18) - (-9x - 18) = 0).
После деления мы получаем (x^3 + 2x^2 - 9x - 18 = (x + 2)(x^2 - 9)).
Шаг 3: Решение оставшегося квадратного уравнения
Теперь решим квадратное уравнение (x^2 - 9 = 0).
- Перепишем уравнение: (x^2 = 9).
- Найдем корни: (x = \pm 3).
Итоговое решение
Таким образом, уравнение (x^3 + 2x^2 - 9x - 18 = 0) имеет три корня: (x = -2), (x = 3) и (x = -3).