ГДЗ по Алгебре за 10-11 классы Алимов, Колягин, Ткачева ответ на номер 159
Авторы: Ш.А. Алимов, Ю.М. Колягин, М.В. Ткачева
Тип книги: Учебник
Год: 2015-2024
Подробное решение упражнение № 159 по алгебре для учащихся 10‐11 класса Базовый и углубленный уровень, авторов Алимов, Колягин, Ткачева 2015-2024
159. Решить уравнение
1) √(1 - 2x) - √(13 + x) = √(x + 4);
2) √(7x + 1) - √(6 - x) = √(15 + 2x).
Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
### 1) $\sqrt{1-2x} - \sqrt{13+x} = \sqrt{x+4}$
Перенесём слагаемое $-\sqrt{13+x}$ в правую часть уравнения, чтобы обе части были неотрицательными:
$$
\sqrt{1-2x} = \sqrt{x+4} + \sqrt{13+x}
$$
Найдём область допустимых значений (ОДЗ):
$$
\begin{cases} 1 - 2x \ge 0 \\ x + 4 \ge 0 \\ 13 + x \ge 0 \end{cases} \iff \begin{cases} x \le 0{,}5 \\ x \ge -4 \\ x \ge -13 \end{cases} \iff -4 \le x \le 0{,}5
$$
Возведём обе части уравнения в квадрат:
$$
(\sqrt{1-2x})^2 = (\sqrt{x+4} + \sqrt{13+x})^2
$$
$$
1 - 2x = (x + 4) + 2\sqrt{(x+4)(13+x)} + (13 + x)
$$
$$
1 - 2x = 2x + 17 + 2\sqrt{(x+4)(13+x)}
$$
Изолируем корень:
$$
-4x - 16 = 2\sqrt{(x+4)(13+x)}
$$
Разделим обе части на $2$:
$$
-2x - 8 = \sqrt{(x+4)(13+x)}
$$
Левая часть уравнения должна быть неотрицательной:
$-2x - 8 \ge 0 \iff -2x \ge 8 \iff x \le -4$.
С учётом ОДЗ ($-4 \le x \le 0{,}5$) получаем единственное возможное значение: $x = -4$.
Решим полученное уравнение аналитически, возведя обе части в квадрат:
$$
(-2x - 8)^2 = (x+4)(13+x)
$$
$$
4x^2 + 32x + 64 = x^2 + 17x + 52
$$
$$
3x^2 + 15x + 12 = 0
$$
Разделим уравнение на $3$:
$$
x^2 + 5x + 4 = 0
$$
По теореме Виета:
$$
\begin{cases} x_1 + x_2 = -5 \\ x_1 \cdot x_2 = 4 \end{cases} \implies x_1 = -4, \quad x_2 = -1
$$
Проверим найденные значения:
* Корень $x = -1$ не удовлетворяет условию $x \le -4$ (при подстановке в левую часть $-2(-1) - 8 = -6 < 0$).
* Корень $x = -4$ удовлетворяет всем условиям.
Выполним проверку подстановкой $x = -4$ в исходное уравнение:
$$
\sqrt{1 - 2(-4)} - \sqrt{13 + (-4)} = \sqrt{-4 + 4}
$$
$$
\sqrt{9} - \sqrt{9} = \sqrt{0}
$$
$$
3 - 3 = 0 \quad (\text{верно})
$$
Ответ: $-4$.
---
### 2) $\sqrt{7x+1} - \sqrt{6-x} = \sqrt{15+2x}$
Перенесём слагаемое $-\sqrt{6-x}$ в правую часть уравнения:
$$
\sqrt{7x+1} = \sqrt{15+2x} + \sqrt{6-x}
$$
Найдём ОДЗ уравнения:
$$
\begin{cases} 7x + 1 \ge 0 \\ 15 + 2x \ge 0 \\ 6 - x \ge 0 \end{cases} \iff \begin{cases} x \ge -\frac{1}{7} \\ x \ge -7{,}5 \\ x \le 6 \end{cases} \iff -\frac{1}{7} \le x \le 6
$$
Возведём обе части уравнения в квадрат:
$$
(\sqrt{7x+1})^2 = (\sqrt{15+2x} + \sqrt{6-x})^2
$$
$$
7x + 1 = (15 + 2x) + 2\sqrt{(15+2x)(6-x)} + (6 - x)
$$
$$
7x + 1 = x + 21 + 2\sqrt{(15+2x)(6-x)}
$$
Изолируем корень:
$$
6x - 20 = 2\sqrt{(15+2x)(6-x)}
$$
Разделим обе части на $2$:
$$
3x - 10 = \sqrt{(15+2x)(6-x)}
$$
Так как корень неотрицателен, левая часть также должна быть неотрицательной:
$3x - 10 \ge 0 \iff x \ge \frac{10}{3} = 3\frac{1}{3}$.
С учётом ОДЗ переменная должна принадлежать промежутку $\left[3\frac{1}{3}; 6\right]$.
Возведём обе части уравнения в квадрат:
$$
(3x - 10)^2 = (15+2x)(6-x)
$$
$$
9x^2 - 60x + 100 = 90 - 15x + 12x - 2x^2
$$
$$
9x^2 - 60x + 100 = -2x^2 - 3x + 90
$$
Перенесём все слагаемые в левую часть:
$$
11x^2 - 57x + 10 = 0
$$
Решим квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
$$
D = (-57)^2 - 4 \cdot 11 \cdot 10 = 3249 - 440 = 2809 = 53^2
$$
$$
x_1 = \frac{57 + 53}{2 \cdot 11} = \frac{110}{22} = 5
$$
$$
x_2 = \frac{57 - 53}{2 \cdot 11} = \frac{4}{22} = \frac{2}{11}
$$
Проверим корни:
* Число $x = \frac{2}{11}$ не удовлетворяет условию $x \ge 3\frac{1}{3}$, следовательно, является посторонним корнем.
* Число $x = 5$ удовлетворяет условию $5 \in \left[3\frac{1}{3}; 6\right]$.
Выполним проверку подстановкой $x = 5$ в исходное уравнение:
$$
\sqrt{7 \cdot 5 + 1} - \sqrt{6 - 5} = \sqrt{15 + 2 \cdot 5}
$$
$$
\sqrt{36} - \sqrt{1} = \sqrt{25}
$$
$$
6 - 1 = 5 \quad (\text{верно})
$$
Ответ: $5$.
Оцени решение:
Спасибо за оценку!