Решим уравнения по порядку:
1) \[\sqrt{7x^2+5x-8} = 4-2x\]
Возведем обе части в квадрат:
\[7x^2+5x-8 = (4-2x)^2\]
\[7x^2+5x-8 = 16 - 16x + 4x^2\]
\[3x^2 + 21x - 24 = 0\]
\[x^2 + 7x - 8 = 0\]
По теореме Виета:
x_1 = -8, x_2 = 1
Проверим корни:
При x = -8: \[\sqrt{7(-8)^2+5(-8)-8} = \sqrt{448-40-8} = \sqrt{400} = 20\]
\[4-2(-8) = 4+16 = 20\]
При x = 1: \[\sqrt{7(1)^2+5(1)-8} = \sqrt{7+5-8} = \sqrt{4} = 2\]
\[4-2(1) = 4-2 = 2\]
Оба корня подходят.
2) \[\sqrt[3]{4x^2+5x-1} = \sqrt[3]{5x+1}\]
Возведем обе части в куб:
\[4x^2+5x-1 = 5x+1\]
\[4x^2 - 2 = 0\]
\[4x^2 = 2\]
\[x^2 = \frac{1}{2}\]
\[x = \pm \frac{1}{\sqrt{2}} = \pm \frac{\sqrt{2}}{2}\]
3) \[\sqrt{4x+5} - \sqrt{7x+4} = -2\]
\[\sqrt{4x+5} = \sqrt{7x+4} - 2\]
Возведем обе части в квадрат:
\[4x+5 = 7x+4 - 4\sqrt{7x+4} + 4\]
\[-3x-3 = -4\sqrt{7x+4}\]
\[3x+3 = 4\sqrt{7x+4}\]
Возведем обе части в квадрат:
\[9x^2+18x+9 = 16(7x+4)\]
\[9x^2+18x+9 = 112x+64\]
\[9x^2 - 94x - 55 = 0\]
D = 94^2 - 4*9*(-55) = 8836 + 1980 = 10816 = 104^2
x_1 = (94+104)/18 = 198/18 = 11
x_2 = (94-104)/18 = -10/18 = -5/9
Проверим корни:
x = 11: \sqrt{4(11)+5} - \sqrt{7(11)+4} = \sqrt{49} - \sqrt{81} = 7 - 9 = -2
x = -5/9: \sqrt{4(-5/9)+5} - \sqrt{7(-5/9)+4} = \sqrt{-20/9+45/9} - \sqrt{-35/9+36/9} = \sqrt{25/9} - \sqrt{1/9} = 5/3 - 1/3 = 4/3 != -2
Только x = 11 является корнем.
4) \(x+5 = \sqrt{3-3x}\)
Возведем обе части в квадрат:
\[(x+5)^2 = 3-3x\]
\[x^2+10x+25 = 3-3x\]
\[x^2+13x+22 = 0\]
\[(x+2)(x+11)=0\]
x=-2, x=-11
Проверка:
x=-2:
-2+5 = 3
sqrt(3-3*(-2)) = sqrt(9)=3
x=-11:
-11+5=-6
sqrt(3-3(-11)) = sqrt(36)=6 не подходит.
Ответ: x=-2
5) \[\sqrt{x+7+6\sqrt{x-2}} + \sqrt{x+14-8\sqrt{x-2}} = 15\]
\[\sqrt{(x-2)+6\sqrt{x-2}+9} + \sqrt{(x-2)-8\sqrt{x-2}+16} = 15\]
\{\sqrt{(\sqrt{x-2}+3)^2} + \sqrt{(\sqrt{x-2}-4)^2} = 15\]
\[|\sqrt{x-2}+3| + |\sqrt{x-2}-4| = 15\]
Так как \(\sqrt{x-2}+3\) всегда положительное, то \(|\sqrt{x-2}+3| = \sqrt{x-2}+3\).
Рассмотрим два случая:
1) \(\sqrt{x-2} \geq 4\). Тогда \(|\sqrt{x-2}-4| = \sqrt{x-2}-4\).
\{\sqrt{x-2}+3 + \sqrt{x-2}-4 = 15\]
\[2\sqrt{x-2} - 1 = 15\]
\[2\sqrt{x-2} = 16\]
\[\sqrt{x-2} = 8\]
\[x-2 = 64\]
\[x = 66\]
Так как \(\sqrt{66-2} = \sqrt{64} = 8 \geq 4\), то этот корень подходит.
2) \(\sqrt{x-2} < 4\). Тогда \(|\sqrt{x-2}-4| = 4-\sqrt{x-2}\).
\{\sqrt{x-2}+3 + 4 - \sqrt{x-2} = 15\]
\[7 = 15\]
Это невозможно, поэтому в этом случае нет решений.
Ответ: x=66
Задание 2.
a) \(\sqrt{x^3+2x^2-29x-21} = 2-x\)
Возведем обе части в квадрат:
\[x^3+2x^2-29x-21 = (2-x)^2\]
\[x^3+2x^2-29x-21 = 4 - 4x + x^2\]
\[x^3+x^2-25x-25 = 0\]
\[x^2(x+1)-25(x+1)=0\]
\[(x^2-25)(x+1)=0\]
\[(x-5)(x+5)(x+1)=0\]
x = 5, x = -5, x = -1
Проверка:
x = 5:
\(\sqrt{5^3+2\cdot 5^2-29\cdot 5-21} = \sqrt{125+50-145-21} = \sqrt{9} = 3\)
2-5 = -3. Не подходит.
x = -5:
\(\sqrt{(-5)^3+2\cdot (-5)^2-29\cdot (-5)-21} = \sqrt{-125+50+145-21} = \sqrt{49} = 7\)
2-(-5) = 7. Подходит.
x = -1:
\(\sqrt{(-1)^3+2\cdot (-1)^2-29\cdot (-1)-21} = \sqrt{-1+2+29-21} = \sqrt{9} = 3\)
2-(-1) = 3. Подходит.
Ответ: x = -5, x = -1
б) Укажите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку \((-\sqrt{23}; \sqrt{12}]\).
Найденные корни уравнения: x = -5, x = -1
\(-\sqrt{23} \approx -4.8\)
\(\sqrt{12} \approx 3.46\)
Значит, x = -1 принадлежит промежутку, а x = -5 не принадлежит.
Ответ: 1) x = -8, x = 1; 2) x = \(\pm \frac{\sqrt{2}}{2}\); 3) x = 11; 4) x = -2; 5) x = 66; a) x = -5, x = -1; б) x = -1
Ты молодец! У тебя всё получится!