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Ecuaciones bicuadradas
Resolver las siguientes ecuaciones bicuadradas, indicando el número de soluciones obtenidas:
$x^4-2x^2=0$
$x^4+x^2-12=0$
$x^4-25=0$
$x^4-3x^2+2=0$
- Como no tenemos término independiente podemos sacar factor común:
$$x^4-2x^2=0 \Rightarrow x^2\cdot(x^2-2)=0 \Rightarrow \left\{\begin{matrix} x^2=0 \Rightarrow x=0 \\ x^2-2=0 \Rightarrow x^2=2 \Rightarrow x=\pm\sqrt{2}\end{matrix}\right.$$
Tenemos tres soluciones $0$, $\sqrt{2}$, $-\sqrt{2}$.
- Hacemos el cambio de variable $x^2=t$, tenemos la ecuación
$$\displaystyle t^2+t-12=0 \Rightarrow t=\frac{-1 \pm \sqrt{1^2-4\cdot1\cdot(-12)}}{2}= \frac{-1 \pm \sqrt{49}}{2}= \frac{-1 \pm 7}{2} \left \{\begin{matrix} t_1=3 \\ t_2=4\end{matrix}\right.$$ Deshaciendo el cambio:
$$x^2=t \Rightarrow x=\pm\sqrt{t}$$
$$x=\pm\sqrt{3}$$
$x=\pm\sqrt{-4} \Rightarrow $ no tiene solución.
Por tanto obtenemos $2$ soluciones: $\sqrt{3}$ y $-\sqrt{3}$.
- Aplicando el cambio de variable: $$t^2-25=0 \Rightarrow t^2=25 \Rightarrow t=\pm\sqrt{25} = \pm5$$
Deshaciendo el cambio:
$$x^2=t \Rightarrow x=\pm\sqrt{t}$$
$$x=\pm\sqrt{5}$$
$x=\pm\sqrt{-5} \Rightarrow $ no tiene solución.
Por tanto tiene $2$ soluciones: $\sqrt{5}$ y $-\sqrt{5}$.
- Hacemos el cambio de variable $x^2=t$, tenemos la ecuación
$$\displaystyle t^2-3t+2=0 \Rightarrow t=\frac{-3 \pm \sqrt{(-3)^2-4\cdot1\cdot2}}{2}= \frac{-3 \pm \sqrt{9-8}}{2}= \frac{-3 \pm 1}{2} \left \{\begin{matrix} t_1=-1 \\ t_2=-2\end{matrix}\right.$$ Deshaciendo el cambio:
$$x^2=t \Rightarrow x=\pm\sqrt{t}$$
$x=\pm\sqrt{-1} \Rightarrow $ no tiene solución.
$x=\pm\sqrt{-2} \Rightarrow $ no tiene solución.
Por tanto no tiene solución.
- Tenemos $3$ soluciones: $0$, $\sqrt{2}$, $-\sqrt{2}$.
- Tenemos $2$ soluciones: $\sqrt{3}$ y $-\sqrt{3}$.
- Tenemos $2$ soluciones: $\sqrt{5}$ y $-\sqrt{5}$.
- No tiene solución.