如果 $x + \frac{1}{x} = 9$,求 $x^4 + \frac{1}{x^4}$ 的值。


已知

$x + \frac{1}{x} = 9$

要求

我們必須找到 $x^4 + \frac{1}{x^4}$ 的值。

解答

給定的表示式是 $x + \frac{1}{x} = 9$。在這裡,我們必須找到 $x^4 + \frac{1}{x^4}$ 的值。因此,透過平方給定的表示式並使用恆等式 $(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$,我們可以找到所需的值。

$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$...................(i)

讓我們考慮:

$x + \frac{1}{x} = 9$

兩邊平方,我們得到:

$(x + \frac{1}{x})^2 = 9^2$

$x^2+2\times x \times \frac{1}{x}+\frac{1}{x^2}=81$             [使用 (i)]

$x^2+2+\frac{1}{x^2}=81$

$x^2+\frac{1}{x^2}=81-2$                        (將 2 移到右邊)

$x^2+\frac{1}{x^2}=79$

現在:

$x^2+\frac{1}{x^2}=79$

兩邊平方,我們得到:

$(x^2+\frac{1}{x^2})^2 = (79)^2$

$x^4+2\times x^2 \times \frac{1}{x^2}+\frac{1}{x^4}=6241$             [使用 (i)]

$x^4+2+\frac{1}{x^4}=6241$

$x^4+\frac{1}{x^4}=6241-2$                        (將 2 移到右邊)

$x^4+\frac{1}{x^4}=6239$

因此,$x^4+\frac{1}{x^4}$ 的值為 6239。

更新於:2023年4月1日

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