Сколько корней имеет уравнение:
√(4x + √(16 + 17x²)) = x + 2
Алгебра 11 класс Уравнения с корнями уравнение корни алгебра 11 класс квадратные корни решение уравнений математический анализ Новый
Чтобы определить, сколько корней имеет уравнение √(4x + √(16 + 17x²)) = x + 2, начнем с анализа обеих частей уравнения.
Сначала рассмотрим правую часть уравнения, x + 2. Эта функция является линейной и возрастает на всей числовой оси. Значит, она принимает все значения от -∞ до +∞.
Теперь перейдем к левой части уравнения. Рассмотрим выражение √(4x + √(16 + 17x²)). Чтобы это выражение было определено, подкоренное выражение должно быть неотрицательным:
1. Найдем, когда √(16 + 17x²) ≥ 0. Это верно для всех x, так как квадратный корень всегда неотрицателен.
2. Теперь рассмотрим 4x + √(16 + 17x²) ≥ 0. Поскольку √(16 + 17x²) ≥ 0, найдем, при каких значениях x это выражение может быть неотрицательным:
Однако проще будет рассмотреть границы. Для этого найдем, когда 4x + √(16 + 17x²) = 0.
Теперь обратим внимание на то, что подкоренное выражение 16 + 17x² всегда положительно, следовательно, √(16 + 17x²) > 0 для всех x. Это значит, что 4x + √(16 + 17x²) = 0 не имеет решений, а значит, левая часть уравнения всегда положительна.
Теперь мы можем исследовать, когда √(4x + √(16 + 17x²)) = x + 2.
Для того чтобы обе стороны уравнения были равны, √(4x + √(16 + 17x²)) должна быть неотрицательной и, следовательно, x + 2 также должна быть неотрицательной:
Теперь мы можем возвести обе стороны уравнения в квадрат:
4x + √(16 + 17x²) = (x + 2)².
Раскроем правую часть:
(x + 2)² = x² + 4x + 4.
Теперь у нас есть уравнение:
4x + √(16 + 17x²) = x² + 4x + 4.
Упростим его:
√(16 + 17x²) = x² + 4.
Теперь снова возведем обе стороны в квадрат:
16 + 17x² = (x² + 4)².
Раскроем правую часть:
(x² + 4)² = x^4 + 8x² + 16.
Теперь у нас есть:
16 + 17x² = x^4 + 8x² + 16.
Упростим это уравнение:
17x² = x^4 + 8x².
Переносим все в одну сторону:
0 = x^4 - 9x².
Факторизуем:
0 = x²(x² - 9).
Это уравнение имеет корни:
Таким образом, у нас есть три корня: x = 0, x = 3, x = -3.
Теперь проверим, какие из этих корней удовлетворяют условию x ≥ -2:
Таким образом, у уравнения √(4x + √(16 + 17x²)) = x + 2 есть два корня: x = 0 и x = 3.
Ответ: уравнение имеет 2 корня.