Xét phương trình bậc bốn:
x4+ax3+bx2+cx+d=0(1)
(1)
⇔x4+ax3=−bx2−cx−d
⇔x4+ax3+4a2x2=(4a2−b)x2−cx−d
⇔(x2+2ax)2=(4a2−b)x2−cx−d (*)
Ta đưa vào phương trình ẩn phụ y như sau:
Cộng hai vế của phương trình (*) cho
(x2+2ax).y+4y2. Ta có:
(x2+2ax)2+(x2+2ax)y+4y2=(x2+2ax)y+4y2+(4a2−b)x2−cx−d
⇔(x2+2ax+2y)2=(x2+2ax)y+4y2+(4a2−b)x2−cx−d(∗∗)
Ta tìm giá trị y sao cho vế phải là biểu thức chính phương (trường hợp vế phải của (*) đã là biểu thức chính phương thì việc đưa vào biến phụ y là không cần thiết). Muốn vậy, vế phải phải có nghiệm kép theo biến x.
Hay:
Δ=(2ay−c)2−4(4a2−b+y).(4y2−d)=0
Nghĩa là, ta tìm y là nghiệm của phương trình:
y3−by2+(ac−4d)y−[d(a2−4b)−dy]=0(∗∗∗)
Với giá trị
y0 vừa tìm được thì vế phải của (**) có dạng
(αx+β)2
Do đó, thế
y0 vào phương trình (**) ta có:
(x2+2ax+2y0)2=(αx+β)2(∗∗∗∗)
Từ (****) ta có được 2 phương trình bậc hai:
x2+2ax+2y0=αx+β(a)
x2+2ax+2y0=−αx−β(b)
Từ đây, giải 2 phương trình (a), (b) ta sẽ có 4 nghiệm của phương trình bậc 4 tổng quát ban đầu.
P/s: từ phương trình (***) ta sẽ có 3 giá trị y, và với mỗi giá trị y có được ta sẽ có 4 giá trị x. Như vậy, tổng cộng ta có 12 giá trị x là nghiệm của phương trình (1). Tuy nhiên, do (1) là phương trình bậc bốn nên chỉ có đúng 4 nghiệm (thực hoặc phức). Do đó, các giá trị x tương ứng với y0 sẽ phải trùng lại với các giá trị x tương ứng với y1 và y2. Vì vậy, từ (***) ta chỉ cần tìm 1 giá trị yo là đủ.