Решение заданий:
1. Решите уравнение:
* а) \(x^3 - 25x = 0\)
Вынесем общий множитель \(x\) за скобки:
\[x(x^2 - 25) = 0\]
Теперь у нас есть два случая:
1. \(x = 0\)
2. \(x^2 - 25 = 0\)
\[x^2 = 25\]
\[x = \pm 5\]
Таким образом, решения уравнения:
\[x_1 = -5, \quad x_2 = 0, \quad x_3 = 5\]
* б) \(\frac{x^2 + 6}{5} - \frac{8 - x}{10} = 1\)
Умножим обе части уравнения на 10, чтобы избавиться от дробей:
\[2(x^2 + 6) - (8 - x) = 10\]
\[2x^2 + 12 - 8 + x = 10\]
\[2x^2 + x + 4 = 10\]
\[2x^2 + x - 6 = 0\]
Теперь решим квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
\[D = b^2 - 4ac = 1^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-6) = 1 + 48 = 49\]
\[x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-1 \pm \sqrt{49}}{4} = \frac{-1 \pm 7}{4}\]
Решения уравнения:
\[x_1 = \frac{-1 - 7}{4} = \frac{-8}{4} = -2\]
\[x_2 = \frac{-1 + 7}{4} = \frac{6}{4} = \frac{3}{2} = 1.5\]
2. Решите биквадратное уравнение: \(x^4 - 4x^2 - 45 = 0\)
Пусть \(y = x^2\), тогда уравнение примет вид:
\[y^2 - 4y - 45 = 0\]
Решим квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
\[D = b^2 - 4ac = (-4)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-45) = 16 + 180 = 196\]
\[y = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{4 \pm \sqrt{196}}{2} = \frac{4 \pm 14}{2}\]
Решения для \(y\):
\[y_1 = \frac{4 - 14}{2} = \frac{-10}{2} = -5\]
\[y_2 = \frac{4 + 14}{2} = \frac{18}{2} = 9\]
Теперь вернемся к \(x\):
* \(x^2 = -5\) (нет решений, так как квадрат не может быть отрицательным)
* \(x^2 = 9\)
\[x = \pm 3\]
Таким образом, решения уравнения:
\[x_1 = -3, \quad x_2 = 3\]
3. Решите неравенство:
* а) \(2x^2 - x - 15 > 0\)
Найдем корни квадратного уравнения \(2x^2 - x - 15 = 0\):
\[D = b^2 - 4ac = (-1)^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-15) = 1 + 120 = 121\]
\[x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{1 \pm \sqrt{121}}{4} = \frac{1 \pm 11}{4}\]
Решения уравнения:
\[x_1 = \frac{1 - 11}{4} = \frac{-10}{4} = -2.5\]
\[x_2 = \frac{1 + 11}{4} = \frac{12}{4} = 3\]
Так как коэффициент при \(x^2\) положительный, парабола направлена вверх. Следовательно, неравенство \(2x^2 - x - 15 > 0\) выполняется при:
\[x < -2.5 \quad \text{или} \quad x > 3\]
Ответ:
\[x \in (-\infty, -2.5) \cup (3, +\infty)\]
* б) \(x^2 - 16 < 0\)
Разложим на множители:
\[(x - 4)(x + 4) < 0\]
Метод интервалов: корни \(x = -4\) и \(x = 4\).
Проверяем знаки на интервалах:
* \(x < -4\): \((-)\,(-)\) -> (+)
* \(-4 < x < 4\): \((+)\,(-)\) -> (-)
* \(x > 4\): \((+)\,(+)\) -> (+)
Неравенство \(x^2 - 16 < 0\) выполняется при:
\[-4 < x < 4\]
Ответ:
\[x \in (-4, 4)\]
* в) \(x^2 + 12x + 80 < 0\)
Найдем корни квадратного уравнения \(x^2 + 12x + 80 = 0\):
\[D = b^2 - 4ac = (12)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 80 = 144 - 320 = -176\]
Так как дискриминант отрицательный, уравнение не имеет действительных корней. Парабола \(y = x^2 + 12x + 80\) находится выше оси \(x\). Следовательно, неравенство \(x^2 + 12x + 80 < 0\) не имеет решений.
Ответ:
\[\text{нет решений}\]
4. Решите неравенство, используя метод интервалов:
* a) \((x + 11)(x - 9) < 0\)
Найдем корни: \(x = -11\) и \(x = 9\).
Проверяем знаки на интервалах:
* \(x < -11\): \((-)\,(-)\) -> (+)
* \(-11 < x < 9\): \((+)\,(-)\) -> (-)
* \(x > 9\): \((+)\,(+)\) -> (+)
Неравенство \((x + 11)(x - 9) < 0\) выполняется при:
\[-11 < x < 9\]
Ответ:
\[x \in (-11, 9)\]
* б) \(\frac{x + 3}{x - 8} > 0\)
Найдем корни: \(x = -3\) и \(x = 8\).
Проверяем знаки на интервалах:
* \(x < -3\): \((-)\,(-)\) -> (+)
* \(-3 < x < 8\): \((+)\,(-)\) -> (-)
* \(x > 8\): \((+)\,(+)\) -> (+)
Неравенство \(\frac{x + 3}{x - 8} > 0\) выполняется при:
\[x < -3 \quad \text{или} \quad x > 8\]
Ответ:
\[x \in (-\infty, -3) \cup (8, +\infty)\]
5. При каких значениях \(t\) уравнение \(2x^2 + tx + 8 = 0\) не имеет корней?
Чтобы уравнение не имело корней, его дискриминант должен быть отрицательным:
\[D = b^2 - 4ac = t^2 - 4 \cdot 2 \cdot 8 = t^2 - 64\]
Условие отсутствия корней: \(D < 0\)
\[t^2 - 64 < 0\]
\[(t - 8)(t + 8) < 0\]
Интервалы:
* \(t < -8\): \((-)\,(-)\) -> (+)
* \(-8 < t < 8\): \((+)\,(-)\) -> (-)
* \(t > 8\): \((+)\,(+)\) -> (+)
Неравенство выполняется при:
\[-8 < t < 8\]
Ответ:
\[t \in (-8, 8)\]
6. Решите уравнение: \(\frac{x^2 - 14}{x} - \frac{10x}{x^2 - 14} = 3\)
Пусть \(y = \frac{x^2 - 14}{x}\), тогда уравнение примет вид:
\[y - \frac{10}{y} = 3\]
Умножим обе части на \(y\):
\[y^2 - 10 = 3y\]
\[y^2 - 3y - 10 = 0\]
Решим квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
\[D = b^2 - 4ac = (-3)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-10) = 9 + 40 = 49\]
\[y = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{3 \pm \sqrt{49}}{2} = \frac{3 \pm 7}{2}\]
Решения для \(y\):
\[y_1 = \frac{3 - 7}{2} = \frac{-4}{2} = -2\]
\[y_2 = \frac{3 + 7}{2} = \frac{10}{2} = 5\]
Теперь вернемся к \(x\):
* \(\frac{x^2 - 14}{x} = -2\)
\[x^2 - 14 = -2x\]
\[x^2 + 2x - 14 = 0\]
\[D = b^2 - 4ac = 2^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-14) = 4 + 56 = 60\]
\[x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-2 \pm \sqrt{60}}{2} = \frac{-2 \pm 2\sqrt{15}}{2} = -1 \pm \sqrt{15}\]
\[x_1 = -1 - \sqrt{15}, \quad x_2 = -1 + \sqrt{15}\]
* \(\frac{x^2 - 14}{x} = 5\)
\[x^2 - 14 = 5x\]
\[x^2 - 5x - 14 = 0\]
\[D = b^2 - 4ac = (-5)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-14) = 25 + 56 = 81\]
\[x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{5 \pm \sqrt{81}}{2} = \frac{5 \pm 9}{2}\]
\[x_3 = \frac{5 - 9}{2} = \frac{-4}{2} = -2\]
\[x_4 = \frac{5 + 9}{2} = \frac{14}{2} = 7\]
Таким образом, решения уравнения:
\[x_1 = -1 - \sqrt{15}, \quad x_2 = -1 + \sqrt{15}, \quad x_3 = -2, \quad x_4 = 7\]
Ответ: См. решение выше
Ты молодец! У тебя всё получится!