Решить уравнение sqrt(х-1)+sqrt(х+3)+2*sqrt(х-1)(х+3)=4-2x

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения x1+x+3+2(x1)(x+3)=42xthe square root of x minus 1 end-root plus the square root of x plus 3 end-root plus 2 the square root of open paren x minus 1 close paren open paren x plus 3 close paren end-root equals 4 minus 2 x воспользуемся методом замены переменной. 1. Область допустимых значений (ОДЗ) Выражения под корнями должны быть неотрицательными:

  • x10x1x minus 1 is greater than or equal to 0 ⟹ x is greater than or equal to 1 x+30x-3x plus 3 is greater than or equal to 0 ⟹ x is greater than or equal to negative 3

Следовательно, ОДЗ: x[1;+)x is an element of open bracket 1 ; positive infinity close paren. 2. Преобразование и замена Заметим, что правую часть уравнения можно переписать. Перенесем все слагаемые с переменной в левую часть, чтобы увидеть структуру выражения: x1+x+3+2(x1)(x+3)+2x=4the square root of x minus 1 end-root plus the square root of x plus 3 end-root plus 2 the square root of open paren x minus 1 close paren open paren x plus 3 close paren end-root plus 2 x equals 4 Пусть u=x1u equals the square root of x minus 1 end-root и v=x+3v equals the square root of x plus 3 end-root . Тогда уравнение принимает вид: u+v+2uv+2x=4u plus v plus 2 u v plus 2 x equals 4Выразим xx через uu или vv. Заметим, что: u2=x1u squared equals x minus 1 v2=x+3v squared equals x plus 3 Сложим эти равенства: u2+v2=(x1)+(x+3)=2x+2u squared plus v squared equals open paren x minus 1 close paren plus open paren x plus 3 close paren equals 2 x plus 2. Отсюда выразим 2x2 x: 2x=u2+v222 x equals u squared plus v squared minus 2 3. Подстановка в уравнение Подставим полученное выражение для 2x2 x в исходное уравнение: u+v+2uv+(u2+v22)=4u plus v plus 2 u v plus open paren u squared plus v squared minus 2 close paren equals 4 u2+2uv+v2+u+v6=0u squared plus 2 u v plus v squared plus u plus v minus 6 equals 0Заметим, что u2+2uv+v2=(u+v)2u squared plus 2 u v plus v squared equals open paren u plus v close paren squared. Пусть t=u+vt equals u plus v. Тогда уравнение становится квадратным относительно tt: t2+t6=0t squared plus t minus 6 equals 04. Решение квадратного уравнения Решим уравнение t2+t6=0t squared plus t minus 6 equals 0 через дискриминант или по теореме Виета:

  • t1=-3t sub 1 equals negative 3 t2=2t sub 2 equals 2

Так как u=x1u equals the square root of x minus 1 end-root и v=x+3v equals the square root of x plus 3 end-root , их сумма t=u+vt equals u plus v должна быть неотрицательной (и фактически больше нуля, так как x1x is greater than or equal to 1). Следовательно, корень t=-3t equals negative 3 не подходит. Остается: u+v=2u plus v equals 2 x1+x+3=2the square root of x minus 1 end-root plus the square root of x plus 3 end-root equals 2 5. Нахождение x Проверим уравнение x1+x+3=2the square root of x minus 1 end-root plus the square root of x plus 3 end-root equals 2 на интервале ОДЗ ( x1x is greater than or equal to 1):

  • Если x=1x equals 1, то 11+1+3=0+2=2the square root of 1 minus 1 end-root plus the square root of 1 plus 3 end-root equals 0 plus 2 equals 2 . Это является решением. Если x>1x is greater than 1, то функция f(x)=x1+x+3f of x equals the square root of x minus 1 end-root plus the square root of x plus 3 end-root строго возрастает.
    При x=1x equals 1 значение равно 2. Значит, при любом x>1x is greater than 1 значение функции будет больше 2.

Таким образом, x=1x equals 1 — единственный корень уравнения. Ответ: x=1x equals 1 Я могу также проверить это уравнение на наличие посторонних корней или исследовать функцию графически, если вам это потребуется.

Форма ответа

Ваш аватар