41. ให้ \(x+\frac{1}{x}=\sqrt{5}\)  จงหาค่าของ \(x^{2566}-47x^{2558}+x^{2550}\)

วิธีทำ ข้อนี้เรามาดูสิ่งที่โจทย์ให้หาก่อน จะเห็นว่าเลขชี้กำลัง พวก 2566 ,2550 มันสามารถเขียนในรูปของ 2558 ได้ ซึ่งก็คือ

\(2566=2558+8\)

\(2550=2558-8\)

ดังนั้นเราจัดรูปสิ่งที่โจทย์ให้หาก่อนครับจะได้ว่า

\begin{array}{lcl}x^{2566}-47x^{2558}+x^{2550}&=&x^{2558+8}-47x^{2558}+x^{2558-8}\\&=&x^{2558}x^{8}-47x^{2558}+x^{2558}x^{-8}\\&=&x^{2558}(x^{8}-47+x^{-8})\\&=&x^{2558}(x^{8}+\frac{1}{x^{8}}-47)\quad\cdots (1)\end{array}

ซึ่งจากสมการที่ \((1)\) เราจะเห็นตัวละครที่สำคัญในการทำต่อคือ \(x^{8}+\frac{1}{x^{8}}\) ซึ่งตัวนี้หาได้จากการที่เราเอา \(x+\frac{1}{x}=\sqrt{5}\) มายกกำลังไปเรื่อยๆจนกว่าจะได้เลขชี้กำลังเป็น 8 คับ เราเริ่มจากการยกกำลังสองก่อนเลย

\begin{array}{lcl}x+\frac{1}{x}&=&\sqrt{5}\\(x+\frac{1}{x})^{2}&=&(\sqrt{5})^{2}\\x^{2}+2x\frac{1}{x}+\frac{1}{x^{2}}&=&5\\x^{2}+\frac{1}{x^{2}}&=&3\\(x^{2}+\frac{1}{x^{2}})^{2}&=&(3)^{2}\\x^{4}+2x^{2}\frac{1}{x^{2}}+x^{4}&=&9\\x^{4}+\frac{1}{x^{4}}&=&7\\(x^{4}+\frac{1}{x^{4}})^{2}&=&(7)^{2}\\x^{8}+2x^{4}\frac{1}{x^{4}}+\frac{1}{x^{8}}&=&49\\x^{8}+\frac{1}{x^{8}}&=&47\end{array}

จากด้านบนเราจะเห็นว่า \(x^{8}+\frac{1}{x^{8}}=47\) ถ้าเราเอาตรงนี้ไปแทนค่าในสมการที่ \((1)\) เราก็จะเห็นว่าเกิดการลบกันได้ 0 นั่นก็คือ\(47-47=0\) ดังนั้นคำตอบของข้อนี้คือ \(0\) นั่นเองครับ