Решение иррационального уравнения с заменой переменной

Photo
Решить только 8 задание

Задание 8

Решим уравнение: $\sqrt[4]{x+3} + 20 = \sqrt{x+3}$

  1. Замена переменной:
    Пусть $t = \sqrt[4]{x+3}$. Тогда $t^2 = \sqrt{x+3}$. Уравнение примет вид:
    $t + 20 = t^2$

  2. Решение квадратного уравнения:
    Перенесем все в одну сторону и получим квадратное уравнение:
    $t^2 - t - 20 = 0$
    Решим через дискриминант:
    $D = (-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-20) = 1 + 80 = 81$
    $t_1 = \frac{-(-1) + \sqrt{81}}{2 \cdot 1} = \frac{1 + 9}{2} = 5$
    $t_2 = \frac{-(-1) - \sqrt{81}}{2 \cdot 1} = \frac{1 - 9}{2} = -4$

  3. Обратная замена:

    • Случай 1: $t = 5$
      $\sqrt[4]{x+3} = 5$
      Возведем обе части в четвертую степень:
      $x + 3 = 5^4 = 625$
      $x = 625 - 3 = 622$

    • Случай 2: $t = -4$
      $\sqrt[4]{x+3} = -4$
      Так как арифметический корень четной степени не может быть отрицательным, этот случай не имеет решений.

  4. Проверка:
    Подставим $x = 622$ в исходное уравнение:
    $\sqrt[4]{622+3} + 20 = \sqrt{622+3}$
    $\sqrt[4]{625} + 20 = \sqrt{625}$
    $5 + 20 = 25$
    $25 = 25$ - верно.

Ответ: $x = 622$

Photo
Сделать только 5 задание

Задание 5

Вычислите значение выражения: $\sin(\text{arctg}(-\frac{\sqrt{3}}{3}))$

  1. Найдем значение арктангенса:
    Нам нужно найти такой угол $\alpha$, чтобы $\text{tg}(\alpha) = -\frac{\sqrt{3}}{3}$.
    Мы знаем, что $\text{tg}(-\frac{\pi}{6}) = -\frac{\sqrt{3}}{3}$.
    Таким образом, $\text{arctg}(-\frac{\sqrt{3}}{3}) = -\frac{\pi}{6}$.

  2. Вычислим синус:
    Теперь нужно найти $\sin(-\frac{\pi}{6})$.
    Так как $\sin(-x) = -\sin(x)$, то $\sin(-\frac{\pi}{6}) = -\sin(\frac{\pi}{6})$.
    Мы знаем, что $\sin(\frac{\pi}{6}) = \frac{1}{2}$.

  3. Финальный ответ:
    Значит, $\sin(-\frac{\pi}{6}) = -\frac{1}{2}$.

Ответ: $-\frac{1}{2}$

Photo
Сделать 6 задание

Задание 6

Решите неравенство $\log_{0.5}(x^2 - 3x) \geq \log_{0.5}(2x - 4)$, учитывая область определения и свойство монотонности логарифмической функции.

  1. Область определения (ОДЗ):
    Аргументы логарифмов должны быть положительными:

    • $x^2 - 3x > 0 \Rightarrow x(x-3) > 0 \Rightarrow x < 0 \text{ или } x > 3$
    • $2x - 4 > 0 \Rightarrow 2x > 4 \Rightarrow x > 2$
      Пересечение этих условий: $x > 3$ (т.е. $x \in (3; +\infty)$)
  2. Решение неравенства:
    Так как основание логарифма $0.5$ меньше 1, логарифмическая функция убывает.
    Значит, при переходе от логарифмов к аргументам знак неравенства меняется:
    $x^2 - 3x \leq 2x - 4$
    $x^2 - 5x + 4 \leq 0$

  3. Решение квадратного неравенства:
    Найдем корни квадратного уравнения $x^2 - 5x + 4 = 0$:
    $D = (-5)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 4 = 25 - 16 = 9$
    $x_1 = \frac{5 + \sqrt{9}}{2} = \frac{5 + 3}{2} = 4$
    $x_2 = \frac{5 - \sqrt{9}}{2} = \frac{5 - 3}{2} = 1$
    Решением неравенства $x^2 - 5x + 4 \leq 0$ является отрезок $x \in [1; 4]$.

  4. Учет ОДЗ:
    Необходимо учесть область определения $x \in (3; +\infty)$.
    Пересечение отрезка $[1; 4]$ и интервала $(3; +\infty)$ дает интервал $(3; 4]$.

Ответ: $x \in (3; 4]$

thinking img
progress gif

Текст скопирован
Готово
Ошибка
×