* Biruut­võrrand

Biruut­võrrandi üldkuju on ax4 + bx2 + c = 0.

Biruut­võrrand on ruut­võrrand tundmatu ruudu ehk x2 suhtes, sest x4 = (x2)2.

Eesliide bi- tuleneb ladina­keelsest sõnast bis (kaks korda) ja tähendab kaksis-, kahe- või kahekordne.

Sellise võrrandi lahendamisel kasutatakse abi­tundmatu võtet. Selleks tähistame tundmatu ruudu mingi uue tähega, näiteks tähega t. Täht t ongi abi­tundmatu. Seega x2 = t ja järelikult x4 = t2. Nii saame me abi­tundmatu suhtes ruut­võrrandi

at2 + bt + c = 0.

Leidnud sellest võrrandist abi­tundmatu väärtused, saame võrrandist x2 = t leida juba tundmatu x väärtused.

Näide 1

Lahendame võrrandi x4 – 5x2 + 4 = 0.

Olgu x2 = t. Uus võrrand on siis

t2 –5t + 4 = 0,

mille lahendamisel saame, et t1 = 1 ja t2 = 4. Nii saame otsitava x suhtes kaks võrrandit:

  1. x2 = 1;
  2. x2 = 4.

Esimesest võrrandist saame kaks lahendit: x1 = –1 ja x2 = 1. Nii­samuti on ka teisel võrrandil kaks lahendit, mida tähistame x3 ja x4. Seega x3 = –2 ja x4 = 2.

Vastus. Lahendid on –1, 1, –2, 2.

Näide 2

Lahendame võrrandi 9x4 + 26x2 – 3 = 0.

Olgu x2 = t, siis saame abi­tundmatu t suhtes võrrandi

9t2 + 26t – 3 = 0.

Selle võrrandi lahendid on: t1 = –3 ja t2=19.

Uued võrrandid tundmatu x suhtes on

  1. x2 = –3;
  2. x2=19.

Neist esimesel võrrandil ei ole lahendeid. Teisest võrrandist saame, et x=±19=±13.

Vastus. x1=-13x2=13.

Näidetest selgus, et biruut­võrrandil võib olla ülimalt neli erinevat lahendit.

Ülesanded

x4 – 13x2 + 36 = 0
x1x2, x3, x4

4u4 – 17u2 + 4 = 0
u1u2, u3, u4

t4 – 17t2 + 16 = 0
t1t2, t3, t4

x4 – 29x2 + 100 = 0
x1x2, x3, x4

4m4 – 35m2 – 9 = 0
m1m2m3m4

x4 + 5x2 + 4 = 0
x1x2, x3, x4

x4 + 32x2 – 144 = 0
x1x2, x3, x4

v4 + 26v2 + 25 = 0
v1v2, v3, v4

  1. Millega võrdub biruut­võrrandi lahendite summa? Tõesta leitud hüpotees.
  2. Uuri (Viète’i teoreemi ees­kujul), kuidas on biruut­võrrandi lahendite korrutis seotud võrrandi kordajatega.

2x4 – 3x2 – 1 = 0
x1x2, x3, x4

5t4t2 – 7 = 0
t1t2, t3, t4

3x4 + 5x2 + 1 = 0
x1, x2, x3, x4

4u4 – 10u2 + 5 = 0
u1u2, u3, u4