множители, где приводились формулы вычисления корней уравнения через
D b2 4ас – |
дискриминант. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Наличие корней уравнения зависит от знака дискриминанта D. Поэтому |
|||||||||||||||||||||||||
решение уравнения следует начинать с вычисления D, чтобы выяснить, имеет |
|||||||||||||||||||||||||
ли квадратное уравнение корни, а если имеет, то сколько? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Возможны 3 случая: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1) если |
D 0 , |
то |
|
квадратное |
уравнение |
имеет |
|
два |
различных |
||||||||||||||||
действительных корня: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
х b |
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
D |
и |
х |
|
|
D , где D b2 |
4ас ; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
1 |
2а |
|
|
2 |
2а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2) если D 0 , то квадратное уравнение имеет два одинаковых корня: |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
х х |
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
2а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
(про такой корень говорят – корень кратности два); |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
3) если D 0 , то квадратное уравнение не имеет действительных корней. |
|||||||||||||||||||||||||
Встречаются уравнения вида ах2 bх 0 , ах2 |
с 0 и |
ах2 0 , которые |
|||||||||||||||||||||||
называются неполными квадратными уравнениями. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Уравнение |
|
ах2 bх 0 , |
решается |
разложением |
левой |
части |
|
|
на |
||||||||||||||||
множители: х(ах b) 0 , |
откуда |
х 0 , |
х |
|
b |
. Корни уравнения |
ах2 с 0 |
||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
существуют, если коэффициенты а и с имеют разные знаки, |
тогда х |
|
|
с |
|
, в |
|||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,2 |
|
|
а |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
противном случае корней нет. |
|
Наконец, уравнение |
ах2 0 |
имеет |
два |
||||||||||||||||||||
одинаковых кореня х 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Уравнение |
|
вида |
ах4 bх2 |
с 0 |
|
(a 0) называют |
биквадратным. |
||||||||||||||||||
Заменой х2 у , |
у 0 оно сводится к решению квадратного уравнения. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Рассмотрим примеры решения квадратных уравнений. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Пример. |
Решить уравнение |
|
2х2 3x 5 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Решение. Находим дискриминант: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
81
D b2 4ас 9 4 2 ( 5) 9 40 49 0 |
|
|||||
|
х1,2 |
3 7 |
х1 |
1, х2 |
2,5. |
|
|
4 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: х1 1, |
х2 2,5. |
|
|
|
|
|
Пример. Решить уравнение 12х2 5х 9х2 |
7х. |
|
||||
Решение. Приведём подобные члены: |
|
|
||||
|
12х2 5х 9х2 7х 0, |
3х2 12х 0. |
||||
Выносим общий множитель за скобку, получаем: 3х(х 4) 0 , откуда
х1 0 и х2 4.
Ответ: х1 0 ; х2 4.
Пример. Решить уравнение 10(х 2) 19 (5х 1)(1 5х).
Решение. Раскроем скобки и приведём подобные:
10х 20 19 25х2 1, 10х 1 25х2 1 0, 25х2 10х 0, 5х2 2х 0,
|
х(5х 2) 0, откуда |
|
х 0 и |
х |
2 |
. |
|||||||
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: х 0 ; |
х |
2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
2 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Пример. Решить уравнение |
5х2 9 |
|
|
|
4х2 9 |
|
3. |
|
|
||||
6 |
|
5 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Решение. Умножим обе части уравнения на 30: |
|
|
|||||||||||
|
|
5(5х2 9) 6(4х2 |
9) 90. |
|
|
|
|||||||
Раскроем скобки и приведём подобные члены:
24x2 45 24x2 |
54 90, |
||||
х2 99 90, х2 |
90 99, |
||||
х2 9 - нет корней. |
|||||
Ответ: корней нет (или х ) . |
|
|
|
||
Пример. Решить уравнение |
2х 5 |
|
|
5х 3 |
. |
х 1 |
|
||||
|
|
3х 5 |
|||
82
х 1 0
Решение. Область определения уравнения: , т.е. х 1 и
3х 5 0
х 53 . По свойствам пропорции перемножим между собой накрест лежащие
многочлены:
(2х 5)(3х 5) (5х 3)(х 1),
6х2 10х 15х 25 5х2 5х 3х 3, 6х2 5х 25 5х2 8х 3,
6х2 5х 25 5х2 8х 3 0,
х2 3х 28 0,
|
|
|
|
|
|
|
D 9 4 1 ( 28) 9 112 121 0 |
|
х |
3 11. |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Откуда |
х |
14 |
|
7 |
и |
х |
|
8 |
4. |
Оба |
корня |
|
удовлетворяют |
области |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
определения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Ответ: х1 7 ; х2 4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
Пример. Решить уравнение х4 10х2 9 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
Решение. Пусть х2 t , где t 0 , тогда получим: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
t2 10t 9 0 |
, откуда D 100 4 1 9 64, |
|
t |
|
10 8 |
. |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тогда |
t |
|
9 |
|
и |
t |
2 |
1. |
|
Если |
t 9, |
то |
x2 9, |
|
|
х |
3; |
если |
||||||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,2 |
|
|
|
|||||
t 1, |
то |
|
|
х2 1, |
|
х |
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: |
х1,2 3; |
х3,4 1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
УПРАЖНЕНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
63. Решить уравнения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
1) |
х2 6х 0; |
|
|
|
|
|
|
|
18) 3х |
(х 3)2 |
|
(х 3)2 |
|
|
(х 1)(х 1) |
; |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
8 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
2) |
|
5х2 |
12х 0; |
|
|
|
|
19) |
19 |
|
х 26; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
х 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3) |
2х 2 |
|
х 3 |
5 0; |
|
|
|
|
20) 5х2 8х 3 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
x 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
4) |
1 |
х2 |
|
4 |
х 3 0; |
|
|
|
|
|
|
21) 2х4 5х2 3 0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
9 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
83
5)4х2 6х 9х2 15х;
6)13х 7х2 5х2 8х;
7)12х2 5х 9х2 7х;
8)8,5х 3х2 3,5х 2х2 ;
9)5х2 9 4х2 9 3; 6 5
10) |
|
х |
|
|
|
|
|
х |
|
|
2 |
2 |
; |
|
||||
х 1 |
х |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
1 |
|
3 |
|
|
|
|||||||||||
11) |
х 3 |
|
|
х 3 |
3 |
1 |
; |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
х 3 |
|
|
х 3 |
|
||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|||||||||||||
|
|
3х2 11 |
|
|
74 2х2 |
|||||||||||||
12) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10; |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
13)47 х(3х 4) 2(17 2х) 62;
14)х(х 15) 3(108 5х);
15)4х2 17х 15 0;
16) |
3х 7 |
|
х 3 |
; |
|
|
х 5 |
|
|
||||
|
|
х 2 |
|
|||
17) |
5 2х |
|
3х 3 |
; |
||
4х 3 |
7 х |
|||||
|
|
|
||||
22)х4 13х2 36 0;
23)х4 17х2 16 0;
24)х4 50х2 49 0;
25)х4 37х2 36 0;
26)х4 25х2 144 0;
27)х4 13х2 36 0;
28)х4 5х2 36 0;
29)х4 5х2 36 0;
30)4х4 5х2 1 0;
31)3х4 28х2 9 0;
32)2х4 19х2 9 0;
33)3х4 7х2 2 0.
Тема 3. Алгебраические уравнения высших степеней
Довольно часто приходится решать рациональные уравнения степени выше второй, которые не удаётся решить с помощью очевидной замены переменной. В этом случае можно попробовать сгруппировать члены уравнения так, чтобы общий множитель вынести за скобки. Другими словами представить уравнение в виде произведения множителей.
Например, найти корни уравнения: х3 2х2 х 2 0 . Сгруппируем первое и второе слагаемые, третье и четвёртое и вынесем общий множитель в
первой группе за скобке, получим x2 (х 2) (х 2) 0. Получили два слагаемых с общим множителем (х 2) . Выносим его за скобки и получаем уравнение в виде произведения множителей: (х2 1)(х 2) 0 , откуда
х2 1 0 или |
х 2 0. |
|
|
Решение первого уравнения (х 1)(х 1) 0 |
|
х1,2 1. Корень второго |
|
84
уравнения х3 2.
Но не всегда удаётся свести уравнение к произведению множителей. Тогда попытайтесь отгадать какой-нибудь корень уравнения. «Кандидатов» в корни приведенного многочлена с целочисленными коэффициентами следует искать среди делителей свободного члена этого многочлена. Если попытка окажется успешной, то поделив уголком исходный многочлен на (х х1) , где
х1 – угаданный корень, степень уравнения понизится на единицу.
Если же попытка угадать корень не удалась, то существуют иные методы и подходы к решению таких уравнений.
Пример. Решить уравнение х3 х2 |
9х 6 0. |
Решение. Угадаем хотя бы |
один корень данного уравнения. |
«Кандидатами» в целочисленные корни (а только их есть надежда отгадать) являются делители свободного члена (6) : 1; 2; 3; 6.
Подстановкой в исходное уравнение убеждаемся, что х1 2 является его
корнем. Разделим многочлен х3 х2 9х 6 |
|
на двучлен х 2 : |
||
|
x3 x2 9x 6 |
|
x 2 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
x3 2x2 |
x2 3x 3 |
|||
|
3x2 9x |
|
|
|
|
x 2 6x |
|
|
|
|
3x 6 |
|
|
|
|
3x 6 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
Теперь исходное уравнение имеет вид:
x3 x2 9x 6 (x 2)(x2 3x 3) 0,
откуда имеем x2 3x 3 0.
|
|
|
|
|
|
D 9 4 1 ( 3) 9 12 21, |
|
x |
3 21 |
. |
|
|
|||||
|
|
2,3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: |
x 2; |
x |
3 21 |
. |
|
|
|||||
|
1 |
2,3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
85