Complex Polynomial Equations Reducible to Quadratic Equations

Picture of Krystian Karczyński

Krystian Karczyński

Reducing Some Fourth-Degree Equations to Quadratic Equations

Many fourth-degree polynomial equations can be transformed into quadratic equations using a well-known high school trick described here:

Reducing to a Quadratic Equation

This works, of course, and very much so for polynomials in complex numbers.

To remind you, what we do is having the equation:

{{z}^{4}}+3{{z}^{2}}+2=0

We substitute: {{z}^{2}}=t

And we get a quadratic equation:

{{t}^{2}}+3{t}+2=0

Then we solve it using the usual delta and so on, we get solutions , remembering that we form two next equations from them:

or

We solve them and we have four solutions: .

Reducing Some Higher-Degree Equations to Quadratic Equations

Absolutely nothing stands in the way of extending this method to equations of degrees higher than 4 (if, of course, they can be reduced to quadratic equations by substitution).

So we have:

2{{z}^{6}}-5{{z}^{3}}+4=0

We can also notice that it is equivalent to:

2{( {z}^{3})^{2}}-5{{z}^{3}}+4=0

And after substituting:

We get a quadratic equation:

2{{t}^{2}}-5t+4=0

In the equation:

{{x}^{10}}-3{{x}^{5}}+1=0

After substituting:

We have:

{{t}^{2}}-3t+1=0

And so on, and so on…

Example

Let’s take the equation:

z^6+(1-i)z^3-i=0

We substitute z^2=t and we have:

t^2+(1-i)t-i=0

Then we calculate:

We calculate these roots using the methods known from complex numbers (shown for example in my Course).

We have or

That is:

Remembering that these are not solutions yet, because z^3=t

So we have to solve the equations:

z^3=-1

And:

z^3=i

We transform them into:

and

And calculating again using the known methods, we have three roots from the first equation:

And three roots from the second equation:

Solved 🙂

konometria jest dosyć młodą dziedziną wypływającą z ekonomii i matematyki. W praktyce, dzięki modelom ekonometrycznym, możesz „zmierzyć gospodarkę”.Polega to konkretnie na zmierzeniu, jak zachowuje się jedna zmienna w zależności od innych. I na podstawie analizy tego, co było, możesz określać, co będzie się działo w przyszłości.

Wykorzystasz do tego przeróżne obliczenia, testy, schematy. Jedne będą bardzo proste, inne trudniejsze. Jednak najczęściej będzie się liczyło nie to, jak dojdziesz do wyniku, ale jak go zinterpretujesz, odczytasz i jakie wnioski wyciągniesz.

Poniższe Wykłady dotykają najważniejszych pojęć teoretycznych. Jestem przekonana, że pomogę Ci odkrywaniu tego, czym jest ekonometria. I przy okazji uda Ci się zaliczyć ten przedmiot na studiach.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Your comment will be publicly visible on our website along with the above signature. You can change or delete your comment at any time. The administrator of personal data provided in this form is eTrapez Usługi Edukacyjne E-Learning Krystian Karczyński. The principles of data processing and your related rights are described in our Privace Policy (polish).


Kategorie

Wirtualny nauczyciel AI działający w przeglądarce internetowej.