如果\( x+\frac{1}{x}=\sqrt{5} \),求\( x^{2}+ \frac{1}{x^{2}} \)和\( x^{4}+\frac{1}{x^{4}} \)的值。


已知

\( x+\frac{1}{x}=\sqrt{5} \)

要求

我们必须找到\( x^{2}+\frac{1}{x^{2}} \)和\( x^{4}+\frac{1}{x^{4}} \)的值。

解答

我们知道,

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

$(a-b)^2=a^2+b^2-2ab$

$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$

因此,

$x+\frac{1}{x}=\sqrt{5}$

两边平方,得到,

$(x+\frac{1}{x})^{2}=(\sqrt{5})^{2}$

$\Rightarrow x^{2}+\frac{1}{x^{2}}+2\times x \times \frac{1}{x}=5$

$\Rightarrow x^{2}+\frac{1}{x^{2}}+2=5$

$\Rightarrow x^{2}+\frac{1}{x^{2}}=5-2=3$

两边平方,得到,

$(x^{2}+\frac{1}{x^{2}})^{2}=(3)^{2}$

$\Rightarrow x^{4}+\frac{1}{x^{4}}+2\times x^2 \times \frac{1}{x^2}=9$

$\Rightarrow x^{4}+\frac{1}{x^{4}}=9-2=7$

\( x^{2}+\frac{1}{x^{2}} \) 和 \( x^{4}+\frac{1}{x^{4}} \) 的值分别为 $3$ 和 $7$。   

更新于: 2022年10月10日

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