Factorisatierekenmachine
Ontbind uitdrukkingen stap voor stap in factoren
De calculator zal proberen elke uitdrukking (veelterm, binomium, trinomium, kwadratisch, rationaal, irrationaal, exponentieel, goniometrisch, of een combinatie daarvan) te ontbinden in factoren, waarbij de stappen worden getoond. Hiervoor worden eerst enkele substituties toegepast om de uitdrukking om te zetten in een veelterm, en vervolgens worden de volgende technieken gebruikt: het uitnemen van een gemeenschappelijke factor, het ontbinden van kwadratische uitdrukkingen, groeperen en hergroeperen, het kwadraat van een som/verschil, de kubus van een som/verschil, het verschil van kwadraten, de som/verschil van kubussen, en de stelling van de rationale wortels.
Solution
Your input: factor $$$x^{4} - 20 x^{2} + 64$$$.
We can treat $$$x^{4} - 20 x^{2} + 64$$$ as a quadratic function with respect to $$$x^{2}$$$.
Let $$$Y = x^{2}$$$.
Temporarily rewrite $$$x^{4} - 20 x^{2} + 64$$$ in terms of $$$Y$$$: $$$x^{4} - 20 x^{2} + 64$$$ becomes $$$Y^{2} - 20 Y + 64$$$.
To factor the quadratic function $$$Y^{2} - 20 Y + 64$$$, we should solve the corresponding quadratic equation $$$Y^{2} - 20 Y + 64=0$$$.
Indeed, if $$$Y_1$$$ and $$$Y_2$$$ are the roots of the quadratic equation $$$aY^2+bY+c=0$$$, then $$$aY^2+bY+c=a(Y-Y_1)(Y-Y_2)$$$.
Solve the quadratic equation $$$Y^{2} - 20 Y + 64=0$$$.
The roots are $$$Y_{1} = 16$$$, $$$Y_{2} = 4$$$ (use the quadratic equation calculator to see the steps).
Therefore, $$$Y^{2} - 20 Y + 64 = \left(Y - 16\right) \left(Y - 4\right)$$$.
Recall that $$$Y = x^{2}$$$: $$$x^{4} - 20 x^{2} + 64 = 1 \left(x^{2} - 16\right) \left(x^{2} - 4\right)$$$.
$${\color{red}{\left(x^{4} - 20 x^{2} + 64\right)}} = {\color{red}{1 \left(x^{2} - 16\right) \left(x^{2} - 4\right)}}$$
Apply the difference of squares formula $$$\alpha^{2} - \beta^{2} = \left(\alpha - \beta\right) \left(\alpha + \beta\right)$$$ with $$$\alpha = x$$$ and $$$\beta = 2$$$:
$$\left(x^{2} - 16\right) {\color{red}{\left(x^{2} - 4\right)}} = \left(x^{2} - 16\right) {\color{red}{\left(x - 2\right) \left(x + 2\right)}}$$
Apply the difference of squares formula $$$\alpha^{2} - \beta^{2} = \left(\alpha - \beta\right) \left(\alpha + \beta\right)$$$ with $$$\alpha = x$$$ and $$$\beta = 4$$$:
$$\left(x - 2\right) \left(x + 2\right) {\color{red}{\left(x^{2} - 16\right)}} = \left(x - 2\right) \left(x + 2\right) {\color{red}{\left(x - 4\right) \left(x + 4\right)}}$$
Thus, $$$x^{4} - 20 x^{2} + 64=\left(x - 4\right) \left(x - 2\right) \left(x + 2\right) \left(x + 4\right)$$$.
Answer: $$$x^{4} - 20 x^{2} + 64=\left(x - 4\right) \left(x - 2\right) \left(x + 2\right) \left(x + 4\right)$$$.