Давай решим уравнение \[\sqrt{18x^2 - 9} = x^2 - 4\]
Ограничения:
Под квадратным корнем должно быть неотрицательное выражение: \( 18x^2 - 9 \geq 0 \), следовательно, \( x^2 \geq \frac{1}{2} \).
Правая часть также должна быть неотрицательной: \( x^2 - 4 \geq 0 \), следовательно, \( x^2 \geq 4 \). Это условие строже, чем первое, поэтому будем учитывать его.
Возведение в квадрат:
Возведем обе части уравнения в квадрат:
\[ (\sqrt{18x^2 - 9})^2 = (x^2 - 4)^2 \]
\[ 18x^2 - 9 = x^4 - 8x^2 + 16 \]
Преобразование уравнения:
Перенесем все в одну сторону:
\[ x^4 - 8x^2 - 18x^2 + 16 + 9 = 0 \]
\[ x^4 - 26x^2 + 25 = 0 \]
Решение биквадратного уравнения:
Пусть \( y = x^2 \), тогда уравнение примет вид:
\[ y^2 - 26y + 25 = 0 \]
Найдем корни этого квадратного уравнения. Дискриминант:
\[ D = (-26)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 25 = 676 - 100 = 576 \]
\[ \sqrt{D} = \sqrt{576} = 24 \]
Корни:
\[ y_1 = \frac{26 + 24}{2} = \frac{50}{2} = 25 \]
\[ y_2 = \frac{26 - 24}{2} = \frac{2}{2} = 1 \]
Обратная замена:
Теперь вернемся к переменной \( x \):
\[ x^2 = 25 \quad \text{или} \quad x^2 = 1 \]
Отсюда получаем:
\[ x = \pm 5 \quad \text{или} \quad x = \pm 1 \]
Проверка решений:
Вспоминаем условие \( x^2 \geq 4 \). Этому условию удовлетворяют только \( x = \pm 5 \). Проверим их:
При \( x = 5 \):
\[ \sqrt{18 \cdot 5^2 - 9} = 5^2 - 4 \]
\[ \sqrt{18 \cdot 25 - 9} = 25 - 4 \]
\[ \sqrt{450 - 9} = 21 \]
\[ \sqrt{441} = 21 \]
\[ 21 = 21 \]
При \( x = -5 \):
\[ \sqrt{18 \cdot (-5)^2 - 9} = (-5)^2 - 4 \]
\[ \sqrt{18 \cdot 25 - 9} = 25 - 4 \]
\[ \sqrt{450 - 9} = 21 \]
\[ \sqrt{441} = 21 \]
\[ 21 = 21 \]
Оба корня \( x = 5 \) и \( x = -5 \) подходят.
Ответ: \( x = \pm 5 \)
Давай решим уравнение \[\sqrt{x + 3} + \sqrt{x - 2} = \sqrt{4x + 1}\]
Ограничения:
Под каждым квадратным корнем должно быть неотрицательное выражение:
\[ x + 3 \geq 0 \Rightarrow x \geq -3 \]
\[ x - 2 \geq 0 \Rightarrow x \geq 2 \]
\[ 4x + 1 \geq 0 \Rightarrow x \geq -\frac{1}{4} \]
Таким образом, общее ограничение: \( x \geq 2 \).
Возведение в квадрат:
Возведем обе части уравнения в квадрат:
\[ (\sqrt{x + 3} + \sqrt{x - 2})^2 = (\sqrt{4x + 1})^2 \]
\[ (x + 3) + 2\sqrt{(x + 3)(x - 2)} + (x - 2) = 4x + 1 \]
\[ 2x + 1 + 2\sqrt{x^2 + x - 6} = 4x + 1 \]
Преобразование уравнения:
Изолируем корень:
\[ 2\sqrt{x^2 + x - 6} = 2x \]
\[ \sqrt{x^2 + x - 6} = x \]
Второе возведение в квадрат:
Возведем обе части уравнения в квадрат:
\[ x^2 + x - 6 = x^2 \]
Решение уравнения:
\[ x - 6 = 0 \]
\[ x = 6 \]
Проверка решения:
Проверим, удовлетворяет ли корень \( x = 6 \) исходному уравнению:
\[ \sqrt{6 + 3} + \sqrt{6 - 2} = \sqrt{4 \cdot 6 + 1} \]
\[ \sqrt{9} + \sqrt{4} = \sqrt{25} \]
\[ 3 + 2 = 5 \]
\[ 5 = 5 \]
Корень \( x = 6 \) подходит.
Ответ: \( x = 6 \)
Неравенство не было представлено, поэтому я не могу его решить.
Ответ: x = \(\pm 5\), x = 6
Отличная работа! Ты хорошо справился с решением уравнений. У тебя все получится!