Ірраціональні рівняння
Ірраціональними називають такі рівняння, у яких змінна знаходиться під знаком кореня. Наприклад, ,
.
!!! При розв’язуванні ірраціональних рівнянь обов’язковим є АБО знаходження ОДЗ рівняння, АБО перевірка знайдених коренів. Тому що при виконанні перетворень може порушуватись рівносильність рівнянь.
Основним методом розв’язування ірраціональних рівнянь є піднесення обох частин рівняння до одного степеня. На допомогу приходять формули скороченого множення ;
ПРИКЛАД 1. . Оскільки
, а -4
0, то рівність неможлива.
Відповідь: коренів немає.
ПРИКЛАД 2. .
; х-1=8; х=9.
Відповідь: 9.
ПРИКЛАД 3. .
; 2х+3=
;
-2х-3= 0; х1=-1, х2=3.
Перевірка. При х=-1 маємо =-1 – неправильна рівність, отже, х=-1 - сторонній розв’язок. При х=3 маємо
= 3 – правильна рівність, отже, х=3 – корінь.
Відповідь: 3.
ПРИКЛАД 4. +
= 4 . Ізолюємо один корінь і піднесемо обидві частини рівняння до квадрата.
= 4-
; .
=
;
5х-1 = 16 - 8 +
; 5х-1 = 16 - 8
+х+3. Знову ізолюємо корінь і знову піднесемо обидві частини рівняння до квадрата. 8
= 16 +х+3-5х+1;
8 = 20 – 4х; 2
= 5-х;
; 4(х+3) = 25-10х+
;
-14х+13=0; х1=1, х2=13.
Перевірка. х=1 – корінь; х= 13- сторонній розв’язок.
Відповідь: 1.
ПРИКЛАД 5. Розглянемо рівняння з кубічними коренями: .
( )3=13;
( )3+3(
2
+ 3
)2+(
)3 = 1;
2х-1 + 3
(
) + х-1 = 1;
3
(
) = 1-2х+1-х+1;
3
*1 = 3 – 3х;
= 1 – х;
(
)3=(1 – х)3; (2х – 1)(х – 1) = (1 – х)3;
2х2 – 2х – х + 1 = 1 – 3х + 3х2 – х3; х3 – х2 = 0; х1=1, х2=0.
Перевірка. Заміна порушує рівносильність, оскільки ця рівність виконується не при всіх значеннях х.
х=1 – корінь; х= 0- сторонній розв’язок.
Відповідь: 1.
Ще один метод розв’язування ірраціональних рівнянь – заміна змінної.
Якщо до рівняння змінна входить в одному і тому самому вигляді, то зручно відповідний вираз позначити новою змінною.
ПРИКЛАД 6. Нехай
= t, тоді маємо
Звідки
t1=-4, t2=2. Зробимо обернену заміну: = -4 – коренів немає;
=2; х=2.
Відповідь: 2.
ПРИКЛАД 7. =4. Запишемо рівняння у вигляді: 3(
)2
і зробимо заміну
= t. Маємо:
+ t – 4 = 0; t1=1, t2 =
.
Зробимо обернену заміну: = 1; х = 0;
=
– коренів немає.
Відповідь: 0.
ПРИКЛАД 8. Підкореневі вирази є взаємно оберненими, тому зробимо заміну
, тоді
, отримаємо рівняння t -
= 1, розв’язавши яке отримуємо: t1=-1, t2=2. Виконавши обернену заміну, маємо х=2,5.
Відповідь: 2,5.
ПРИКЛАД 9. 2х2+6х -3 = 5. Запишемо 2(х2+3х) -3
= 5.
Заміна = t, тоді
= t2, звідки
= t2
, і рівняння приймає вигляд 2(t2
)-3t=5, звідки t1=1, t2=0,5.
Зробимо обернену заміну: = 1, ; х1=1, х2= -4; х1=-1, х2=3.
=
; х1,2=
.
Відповідь: 1;- 4; .
Завдання:
1) Розібрати приклади 1-4.
2) Розв’язати № 616(1,3), 618( 1,3,7), №623 (1)
3) Розібрати приклади 6-8.
4) Розв’язати №641(1,2,5,9)
5) Розібрати приклад 5.
6) Розв’язати .
7) Розібрати приклад 9.
8) Розв’язати № 643(1,2)