Некоторые виды иррациональных уравнений
1).Уравнения вида = . (3)
Так как в ОДЗ левая часть уравнения всегда неотрицательна, то уравнение может иметь решение только тогда, когда 0. В этом случае обе части данного уравнения неотрицательны, и их возведение в квадрат даёт равносильное в ОДЗ уравнение. Таким образом, получаем:
= . (4)
В этом равносильном переходе требование 0 задаёт ОДЗ. Однако если искать ОДЗ довольно сложно, то проще подставить найденные корни уравнения либо в исходное уравнение, либо проверить истинность неравенства 0 при подстановке в него этих корней.
Замечание. Нет необходимости проверять условие 0, поскольку оно автоматически выполняется при решении уравнения системы (4).
Пример 3. Решить уравнение .
Δ
.
Ответ: .
Замечание. Это уравнение можно решить другим способом, не применяя последовательных равносильных преобразований. После возведения в квадрат обеих частей уравнения получим уравнение-следствие: . Его корни . Для выявления возможных посторонних корней необходимо сделать проверку. Подставляя поочерёдно в данное уравнение найденные значения ,получаем:
- не является корнем, - корень уравнения.
2).Уравнения вида = (5)
или (5) .
При таком способе решения достаточно проверить неотрицательность одного из подкоренных выражений.
Пример 4. Найдите произведение корней уравнения .
Δ Воспользуемся вторым условием равносильности:
Значит произведение корней равно .
Ответ: .
3).Уравнения, сводящиеся к рациональным при помощи замены переменной
Как правило, способ подстановки удобен, когда в уравнение входят радикалы разных степеней.
Пример 5. Решить уравнение + .
Δ Обозначим , где t 0, тогда и данное уравнение запишется в виде .
По теореме Виета его корни .
Так как найденные значения должны удовлетворять неравенству t 0, то данное уравнение равносильно .
Ответ: .
Пример 6. Решить уравнение .
Δ Обозначим , , где . Заметим, что , , тогда .
Для нахождения и нужно решить систему:
.
Воспользовавшись обратной заменой, получим:
или или .
Следовательно, , , .
Проверкой убеждаемся, что найденные значения являются корнями исходного уравнения.
Ответ: .
Замечание. Существует достаточно много способов решения иррациональных уравнений. Рассмотрим, например, комбинированный способ решения, когда метод подбора корней сочетается с графическим способом.
Пример 7. Решить уравнение .
Δ Преобразуем данное уравнение.
.
Легко увидеть, что - корень данного уравнения. Осталось показать, что других корней уравнение не имеет. Для этого рассмотрим графики функций и . Обе функции непрерывны и строго монотонны на общей области определения, причём , а на . Поэтому графики этих функций не могут иметь более одной общей точки. Следовательно, - единственный корень данного уравнения. Ответ: .