Si la ecuación [matemática] x ^ 4- (k-1) x ^ 2 + 2-k = 0 [/ matemática] tiene 4 raíces reales distintas, ¿cuál es el rango de valores posibles de la k real?

La respuesta debería ser que [math] k \ in (2 \ sqrt {2} -1,2) [/ math]

Brevemente:

Resuelve la ecuación para k, para obtener

[matemáticas] k = x ^ 2 + 2 / (x ^ 2 + 1) [/ matemáticas]

Denote f (x) = [matemáticas] x ^ 2 + 2 / (x ^ 2 + 1) [/ matemáticas]

Estudie la función f ():

la primera derivada … y así sucesivamente, para obtener la forma de la imagen

y los detalles:

La función tiene un máximo local en x = 0 (con f (0) = 2) y dos puntos mínimos locales en

[matemáticas] – (\ sqrt {\ sqrt {2} -1}), \ sqrt {\ sqrt {2} -1} [/ matemáticas]

con valores de función tanto [math] 2 \ sqrt {2} -1 [/ math]

Ahora, el hecho algebraico de que la ecuación

k = f (x)

“Tiene 4 raíces distintas” se traduce geométricamente de la siguiente manera:

“La línea horizontal en la altitud k se cruza con el gráfico en 4 puntos distintos”.

Esto sucede si y solo si k está entre el mínimo y el máximo