7. “降次”是解一元二次方程的基本思想,降次的常用方法是因式分解,“换元”也可以实现“降次”,例如:$x^4 -5x^2 +4=0$是一个一元四次方程,设$x^2 = y$,则$x^4 = y^2$,于是原方程可转化为$y^2 -5y +4=0$,解得$y_1=1,y_2=4$。当$y=1$时,$x^2=1$,所以$x=\pm1$;当$y=4$时,$x^2=4$,所以$x=\pm2$。所以原方程有四个根:$x_1=1,x_2=-1,x_3=2,x_4=-2$。请你解决下列问题:
(1)通过因式分解“降次”,解高次方程$x^3 -9x=0$。
(2)通过换元“降次”,解高次方程$(x^2 +3x)^2 -2(x^2 +3x)-8=0$。
(1)通过因式分解“降次”,解高次方程$x^3 -9x=0$。
(2)通过换元“降次”,解高次方程$(x^2 +3x)^2 -2(x^2 +3x)-8=0$。
答案:解:
(1)对原方程左边因式分解,得:
$x(x^2 - 9)=0$
进一步分解得:
$x(x+3)(x-3)=0$
则$x=0$或$x+3=0$或$x-3=0$
解得$x_1=0$,$x_2=-3$,$x_3=3$。
(2)设$x^2+3x=y$,则原方程可转化为:
$y^2 - 2y - 8=0$
因式分解得:
$(y-4)(y+2)=0$
解得$y_1=4$,$y_2=-2$。
当$y=4$时,$x^2+3x=4$,整理得$x^2+3x-4=0$,
因式分解得$(x+4)(x-1)=0$,解得$x_1=1$,$x_2=-4$;
当$y=-2$时,$x^2+3x=-2$,整理得$x^2+3x+2=0$,
因式分解得$(x+1)(x+2)=0$,解得$x_3=-1$,$x_4=-2$。
所以原方程的根为$x_1=1$,$x_2=-4$,$x_3=-1$,$x_4=-2$。
(1)对原方程左边因式分解,得:
$x(x^2 - 9)=0$
进一步分解得:
$x(x+3)(x-3)=0$
则$x=0$或$x+3=0$或$x-3=0$
解得$x_1=0$,$x_2=-3$,$x_3=3$。
(2)设$x^2+3x=y$,则原方程可转化为:
$y^2 - 2y - 8=0$
因式分解得:
$(y-4)(y+2)=0$
解得$y_1=4$,$y_2=-2$。
当$y=4$时,$x^2+3x=4$,整理得$x^2+3x-4=0$,
因式分解得$(x+4)(x-1)=0$,解得$x_1=1$,$x_2=-4$;
当$y=-2$时,$x^2+3x=-2$,整理得$x^2+3x+2=0$,
因式分解得$(x+1)(x+2)=0$,解得$x_3=-1$,$x_4=-2$。
所以原方程的根为$x_1=1$,$x_2=-4$,$x_3=-1$,$x_4=-2$。