Алгебра 9 класс · Теория
★ База для ОГЭ

Уравнения высших степеней

Кубические уравнения и уравнения четвёртой степени выглядят страшно, но решаются одной идеей: разложить на множители — и вместо одного сложного уравнения получить несколько простых.

Уравнения высших степеней

Хочешь не просто прочитать, а закрепить тему? Пройди её по шагам: теория → зачётные тренажёры по навыкам. Задания — по официальным прототипам ОГЭ, ответы проверяются сразу, а прогресс сохраняется.

Начать прохождение темы →

Что это за уравнения

Уравнение высшей степени

Уравнение, в котором неизвестное возводится в степень выше второй: $x^3$, $x^4$ и так далее. Например, $x^3 - 4x = 0$ или $x^4 - 5x^2 + 4 = 0$.

Готовой формулы корней (как дискриминант для квадратных) здесь в школе нет. Зато есть надёжный план:

  1. Перенести всё в левую часть, чтобы справа остался ноль.
  2. Разложить левую часть на множители.
  3. Приравнять каждый множитель к нулю и решить простые уравнения.
Уравнение степени $n$ имеет не больше $n$ корней: кубическое — максимум 3, четвёртой степени — максимум 4.

Главная идея: произведение равно нулю

Ключевое свойство

Произведение равно нулю тогда и только тогда, когда хотя бы один из множителей равен нулю.

$A \cdot B = 0 \iff A = 0$ или $B = 0$
Пример

$x(x - 3)(x + 2) = 0$. Произведение трёх множителей равно нулю:
$x = 0$, или $x - 3 = 0 \Rightarrow x = 3$, или $x + 2 = 0 \Rightarrow x = -2$.
Ответ: $x = -2$, $x = 0$, $x = 3$ — три корня без всяких формул!

Если уравнение уже разложено на множители — половина работы сделана. Все методы ниже как раз и приводят уравнение к такому виду.

Вынесение общего множителя

Если в каждом слагаемом есть $x$ — выносим его за скобку. Это самый частый приём для уравнений вида $x^3 + bx^2 + cx = 0$.

Пример с полным решением

Решим $x^3 - 5x^2 + 6x = 0$.
1) Выносим $x$: $x(x^2 - 5x + 6) = 0$.
2) Произведение равно нулю: $x = 0$ или $x^2 - 5x + 6 = 0$.
3) Квадратное уравнение: $D = 25 - 24 = 1$, корни $x = 2$ и $x = 3$ (или по Виету: сумма $5$, произведение $6$).
Ответ: $x = 0$, $x = 2$, $x = 3$.

Самая опасная ошибка — сократить обе части на $x$. Если в $x^3 = 4x$ поделить на $x$, потеряется корень $x = 0$! Правильно: перенести и вынести — $x(x^2-4)=0$.

Метод группировки

Если общего множителя у всех слагаемых нет, часто помогает группировка: разбиваем четыре слагаемых на две пары и выносим множитель из каждой пары.

Пример с полным решением

Решим $x^3 - 2x^2 - 9x + 18 = 0$.
1) Группируем: $(x^3 - 2x^2) - (9x - 18) = 0$.
2) Из первой пары выносим $x^2$, из второй $9$: $x^2(x - 2) - 9(x - 2) = 0$.
3) В обеих группах появилась одинаковая скобка $(x-2)$ — выносим её: $(x - 2)(x^2 - 9) = 0$.
4) $x^2 - 9 = (x-3)(x+3)$ — разность квадратов.
5) $(x-2)(x-3)(x+3) = 0$ → корни $x = 2$, $x = 3$, $x = -3$.

Признак успеха группировки — после шага 2 в обеих парах получается одна и та же скобка. Если скобки разные, попробуй сгруппировать слагаемые иначе.
Внимательно с минусом перед второй скобкой: $-9x + 18 = -9(x - 2)$, а не $-9(x + 2)$. Проверь раскрытием!

Четвёртая степень

Для уравнений вида $x^4 + bx^3 + cx^2 = 0$ работает тот же приём — только выносим уже $x^2$:

Пример

$x^4 - x^3 - 6x^2 = 0$.
Выносим $x^2$: $x^2(x^2 - x - 6) = 0$.
$x^2 = 0 \Rightarrow x = 0$; $x^2 - x - 6 = 0 \Rightarrow x = 3$ и $x = -2$.
Ответ: $x = -2$, $x = 0$, $x = 3$.

Из $x^2 = 0$ получается один корень $x = 0$ (хотя множитель «двойной»). В ответ ноль записываем один раз.

А уравнения вида $x^4 + bx^2 + c = 0$ (без нечётных степеней) называются биквадратными — они решаются заменой $t = x^2$. Это отдельная тема, разберём её в следующем конспекте.

Проверка корней

Любой найденный корень легко проверить — подставь его в исходное уравнение и убедись, что получается ноль.

Пример

Является ли $x = 2$ корнем уравнения $x^3 - 3x^2 + 2x = 0$?
Подставляем: $8 - 12 + 4 = 0$ — да, является.

Проверка спасает от арифметических ошибок и занимает секунды. На контрольной подставь хотя бы один-два корня.

Частые ошибки

Делят обе части на $x$ и теряют корень $x = 0$. В $x^3 = 4x$ нельзя сокращать на $x$ — нужно переносить и выносить за скобку.
Из $x^2(x-2) = 0$ забывают корень от $x^2$: множитель $x^2$ тоже даёт корень $x = 0$.
При группировке неверно выносят минус: $-9x + 18 = -9(x-2)$, а ошибаются на $-9(x+2)$.
Останавливаются на $(x-2)(x^2-9)=0$ и пишут два корня. Скобка $x^2 - 9$ даёт ещё два корня: $3$ и $-3$.
Раскрывают скобки в уравнении вида $x(x-3)(x+2)=0$ вместо того, чтобы сразу приравнять множители к нулю.
Пишут лишний корень: из $x^2 + 9 = 0$ корней нет (квадрат не бывает отрицательным), а не $x = \pm 3$.

Шпаргалка

↑ Наверх
Связь с ОГЭ

Эта тема — основа для задания №20 (вторая часть) ОГЭ

Уравнения и текстовые задачи — ядро ОГЭ. Здесь важно не просто знать метод, а доводить решение до верного ответа без потери знаков и условий.

Закрепите тему на практике

Сначала разберите домашнюю работу с готовыми решениями, затем пройдите тест с автоматической проверкой — так тема закрепится надёжно.

Домашняя работа Проверить тему для ОГЭ