证明 x−1x - 1 是 3x3+8x2−5x−63x^{3} + 8x^{2} - 5x - 6 的一个因式。 由此彻底求解方程 3x3+8x2−5x=63x^{3} + 8x^{2} - 5x = 6。 由此求解方程 3(y−2)3+8(y−2)2−5y+4=03(y - 2)^{3} + 8(y - 2)^{2} - 5y + 4 = 0。

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完整解法

2(a)

1. Define the polynomial and substitute $x = 1$ to apply the Factor Theorem

Let P(x)=3x3+8x2−5x−6P(x) = 3x^3 + 8x^2 - 5x - 6.
Substitute x=1x = 1 into P(x)P(x):
P(1)=3(1)3+8(1)2−5(1)−6P(1) = 3(1)^3 + 8(1)^2 - 5(1) - 6

2. Evaluate the expression and conclude

P(1)=3+8−5−6=0P(1) = 3 + 8 - 5 - 6 = 0
Since P(1)=0P(1) = 0, by the Factor Theorem, x−1x - 1 is a factor of 3x3+8x2−5x−63x^3 + 8x^2 - 5x - 6.

答案

Shown.

2(b)

1. Rearrange the equation into the form $f(x) = 0$ to use the result from part (a)

3x3+8x2−5x−6=03x^{3} + 8x^{2} - 5x - 6 = 0

2. Find the quadratic factor by comparing coefficients or long division

Since (x−1)(x - 1) is a factor from part (a):
3x3+8x2−5x−6=(x−1)(Ax2+Bx+C)3x^{3} + 8x^{2} - 5x - 6 = (x - 1)(Ax^{2} + Bx + C)
By comparing coefficients:
A=3A = 3
C=6C = 6
Comparing coefficients of x2x^{2}:
B−A=8  ⟹  B−3=8  ⟹  B=11B - A = 8 \implies B - 3 = 8 \implies B = 11
So, the quadratic factor is 3x2+11x+63x^{2} + 11x + 6.

3. Factorise the quadratic expression

3x2+11x+6=(3x+2)(x+3)3x^{2} + 11x + 6 = (3x + 2)(x + 3)

4. Solve the completely factorised equation

(x−1)(3x+2)(x+3)=0(x - 1)(3x + 2)(x + 3) = 0
x=1x = 1, x=−23x = -\frac{2}{3}, or x=−3x = -3

答案

x=1x = 1, x=−23x = -\frac{2}{3}, x=−3x = -3

2(c)

1. Rewrite the equation to match the polynomial from part (b)

The given equation is 3(y−2)3+8(y−2)2−5y+4=03(y - 2)^{3} + 8(y - 2)^{2} - 5y + 4 = 0.
Notice that −5y+4=−5(y−2)−10+4=−5(y−2)−6-5y + 4 = -5(y - 2) - 10 + 4 = -5(y - 2) - 6.
So the equation can be written as:
3(y−2)3+8(y−2)2−5(y−2)−6=03(y - 2)^{3} + 8(y - 2)^{2} - 5(y - 2) - 6 = 0

2. Use the roots from part (b) to solve for $y$

Let x=y−2x = y - 2. The equation becomes 3x3+8x2−5x−6=03x^{3} + 8x^{2} - 5x - 6 = 0.
From part (b), the roots are x=1x = 1, x=−23x = -\frac{2}{3}, and x=−3x = -3.
Therefore, y−2=1  ⟹  y=3y - 2 = 1 \implies y = 3
y−2=−23  ⟹  y=43y - 2 = -\frac{2}{3} \implies y = \frac{4}{3}
y−2=−3  ⟹  y=−1y - 2 = -3 \implies y = -1

答案

y=3,43,−1y = 3, \frac{4}{3}, -1

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