Решить уравнение высшей степени (2x + 1/x)^2 + 2x+1/x - 12 = 0

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения данного уравнения воспользуемся методом введения новой переменной, так как в выражении прослеживается повторяющаяся структура. (2x+1x)2+(2x+1x)12=0open paren 2 x plus 1 over x end-fraction close paren squared plus open paren 2 x plus 1 over x end-fraction close paren minus 12 equals 0 1. Введение замены Пусть t=2x+1xt equals 2 x plus 1 over x end-fraction . При этом важно помнить, что x0x is not equal to 0. Тогда исходное уравнение принимает вид квадратного уравнения относительно tt: t2+t12=0t squared plus t minus 12 equals 02. Решение квадратного уравнения относительно tt Воспользуемся теоремой Виета или формулой дискриминанта:

  • Сумма корней: t1+t2=-1t sub 1 plus t sub 2 equals negative 1 Произведение корней: t1t2=-12t sub 1 center dot t sub 2 equals negative 12

Подбором находим корни:

  • t1=-4t sub 1 equals negative 4 t2=3t sub 2 equals 3

3. Обратная замена Теперь необходимо рассмотреть два случая, подставив найденные значения tt в выражение для замены. Случай А: 2x+1x=-42 x plus 1 over x end-fraction equals negative 4 Умножим обе части уравнения на xx (с учетом x0x is not equal to 0): 2x2+1=-4x2 x squared plus 1 equals negative 4 x 2x2+4x+1=02 x squared plus 4 x plus 1 equals 0Найдем дискриминант: D=42421=168=8cap D equals 4 squared minus 4 center dot 2 center dot 1 equals 16 minus 8 equals 8Корни: x=-4±822=-4±224=-2±22x equals the fraction with numerator negative 4 plus or minus the square root of 8 end-root and denominator 2 center dot 2 end-fraction equals the fraction with numerator negative 4 plus or minus 2 the square root of 2 end-root and denominator 4 end-fraction equals the fraction with numerator negative 2 plus or minus the square root of 2 end-root and denominator 2 end-fraction Таким образом: x1=-1+22x sub 1 equals negative 1 plus the fraction with numerator the square root of 2 end-root and denominator 2 end-fraction и x2=-122x sub 2 equals negative 1 minus the fraction with numerator the square root of 2 end-root and denominator 2 end-fraction . Случай Б: 2x+1x=32 x plus 1 over x end-fraction equals 3 Умножим обе части уравнения на xx: 2x2+1=3x2 x squared plus 1 equals 3 x 2x23x+1=02 x squared minus 3 x plus 1 equals 0Найдем дискриминант: D=(-3)2421=98=1cap D equals open paren negative 3 close paren squared minus 4 center dot 2 center dot 1 equals 9 minus 8 equals 1Корни: x=3±122=3±14x equals the fraction with numerator 3 plus or minus the square root of 1 end-root and denominator 2 center dot 2 end-fraction equals the fraction with numerator 3 plus or minus 1 and denominator 4 end-fraction Отсюда получаем: x3=3+14=1x sub 3 equals the fraction with numerator 3 plus 1 and denominator 4 end-fraction equals 1 x4=314=0.5x sub 4 equals the fraction with numerator 3 minus 1 and denominator 4 end-fraction equals 0.5 Ответ: Уравнение имеет четыре корня:

  1. x=1x equals 1 x=0.5x equals 0.5 x=-2+22x equals the fraction with numerator negative 2 plus the square root of 2 end-root and denominator 2 end-fraction x=-222x equals the fraction with numerator negative 2 minus the square root of 2 end-root and denominator 2 end-fraction

Хотите, чтобы я проверил решение другого уравнения подобного типа?

Форма ответа

Ваш аватар