14. (02-6-2) Пусть \(x_1\) и \(x_2\) - корни уравнения \(x^2+x-3 = 0\). Найдите значение выражения \(\frac{1}{x_1^2} + \frac{1}{x_2^2}\). Выберите один из вариантов:
15. (02-11-13) Найдите значение выражения \(\frac{3x_1x_2}{x_1+x_2}\), где \(x_1\) и \(x_2\) - корни уравнения \(9x^2 + 3x - 1 = 0\). Выберите один из вариантов:
Алгебра 11 класс Корни квадратного уравнения и выражения с ними алгебра 11 класс корни уравнения значение выражения квадратное уравнение математические задачи решение уравнений дробные выражения алгебраические выражения Новый
Давайте сначала решим первое уравнение, чтобы найти корни \(x_1\) и \(x_2\) уравнения \(x^2 + x - 3 = 0\).
Для нахождения корней квадратного уравнения используем формулу корней:
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
В нашем случае:
Теперь подставим значения в формулу:
x = \frac{-1 \pm \sqrt{1^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-3)}}{2 \cdot 1}
Сначала вычислим дискриминант:
D = 1 + 12 = 13
Теперь подставим дискриминант обратно в формулу:
x = \frac{-1 \pm \sqrt{13}}{2}
Таким образом, корни уравнения:
Теперь нам нужно найти значение выражения \frac{1}{x_1^2} + \frac{1}{x_2^2}. Это можно упростить:
\frac{1}{x_1^2} + \frac{1}{x_2^2} = \frac{x_2^2 + x_1^2}{x_1^2 x_2^2}
Сначала найдем x_1^2 + x_2^2. Существует формула:
x_1^2 + x_2^2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1x_2
По теореме Виета, у нас:
Теперь подставим значения:
x_1^2 + x_2^2 = (-1)^2 - 2(-3) = 1 + 6 = 7
Теперь найдем x_1^2 x_2^2: это равно (x_1 x_2)^2 = (-3)^2 = 9.
Теперь подставим все обратно в выражение:
\frac{1}{x_1^2} + \frac{1}{x_2^2} = \frac{7}{9}.
Теперь давайте перейдем ко второму уравнению, чтобы найти значение выражения \frac{3x_1x_2}{x_1+x_2} для уравнения \(9x^2 + 3x - 1 = 0\).
Снова воспользуемся формулой корней:
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
В нашем случае:
Подставим значения:
x = \frac{-3 \pm \sqrt{3^2 - 4 \cdot 9 \cdot (-1)}}{2 \cdot 9}
Вычислим дискриминант:
D = 9 + 36 = 45
Теперь подставим обратно в формулу:
x = \frac{-3 \pm 3\sqrt{5}}{18} = \frac{-1 \pm \sqrt{5}}{6}
Теперь найдем корни:
Теперь используем теорему Виета:
Теперь подставим эти значения в выражение \frac{3x_1x_2}{x_1+x_2}:
\frac{3 \cdot \left(-\frac{1}{9}\right)}{-\frac{1}{3}} = \frac{-\frac{3}{9}}{-\frac{1}{3}} = \frac{-\frac{1}{3}}{-\frac{1}{3}} = 1
Таким образом, ответ на второе выражение равен 1.
Итак, мы нашли значения для обоих выражений: