Решим уравнение f(x) = x^4 - 4x - 16 = 0.
1) Исследуем количество действительных корней. Найдём производную:
f'(x) = 4x^3 - 4 = 4(x^3 - 1).
Отсюда единственная действительная критическая точка x = 1. Поскольку f'(x) < 0 при x < 1 и f'(x) > 0 при x > 1, функция убывает на (-∞,1] и возрастает на [1,∞), следовательно в точке x = 1 достигается глобальный минимум. f(1) = 1 - 4 - 16 = -19 < 0. Так как f(x) → +∞ при x → ±∞ и минимум отрицателен, уравнение имеет ровно два действительных корня и два комплексных сопряжённых.
2) Найдём действительные корни численно (методом деления отрезка / бисекции). Проверки значений:
Проведя уточнения (бисекция / несколько шагов метода Ньютона), получаем приближённо:
3) Найдём комплексные корни. Пусть остальные два корня r3 и r4. По теореме Виета:
Подставляя численные значения x1 ≈ 2.2347, x2 ≈ -1.7349, получаем
Тогда квадратноe уравнение для r3,r4: t^2 + 0.4998 t + 4.1270 = 0. Его дискриминант отрицателен:
Δ ≈ (0.4998)^2 - 4·4.1270 ≈ -16.258, sqrt(−Δ) ≈ 4.032.
Следовательно комплексные корни:
Итог (приближённо):
Замечание: точные выражения в элементарных радикалах для корней этого уравнения получаются через формулы Феррари (очень громоздкие). Для практических целей достаточно приведённых численных приближений.