20. Уравнения, неравенства и их системы: уравнения и их системы
Решите уравнение $x^3+4x^2=9x+36$.
Перенесём всё в левую часть:
$x^3+4x^2-9x-36=0$
Сгруппируем:
$x^2(x+4)-9(x+4)=0$
$(x+4)(x^2-9)=0$
$(x+4)(x-3)(x+3)=0$
Отсюда:
$x=-4$, $x=-3$, $x=3$.
Ответ: $-4;-3;3$
Решите уравнение $x^4=(x-2)^2$.
Перенесём всё в левую часть:
$x^4-(x-2)^2=0$
Используем разность квадратов:
$(x^2-(x-2))(x^2+(x-2))=0$
$(x^2-x+2)(x^2+x-2)=0$
Первый множитель $x^2-x+2$ не имеет корней, так как $D=1-8=-7$.
Решим второй:
$x^2+x-2=0$
$(x+2)(x-1)=0$
Отсюда $x=-2$ или $x=1$.
Ответ: $-2;1$
Решите уравнение $x^3+5x^2-x-5=0$.
Сгруппируем слагаемые:
$x^2(x+5)-1(x+5)=0$
Вынесем общий множитель:
$(x+5)(x^2-1)=0$
Разложим разность квадратов:
$(x+5)(x-1)(x+1)=0$
Отсюда:
$x=-5$, $x=-1$, $x=1$.
Ответ: $-5;-1;1$
Решите уравнение $x^3+7x^2=4x+28$.
Перенесём всё в левую часть:
$x^3+7x^2-4x-28=0$
Сгруппируем:
$x^2(x+7)-4(x+7)=0$
$(x+7)(x^2-4)=0$
$(x+7)(x-2)(x+2)=0$
Отсюда:
$x=-7$, $x=-2$, $x=2$.
Ответ: $-7;-2;2$
Решите уравнение $x^3+2x^2-x-2=0$.
Сгруппируем слагаемые:
$x^2(x+2)-1(x+2)=0$
Вынесем общий множитель:
$(x+2)(x^2-1)=0$
Разложим разность квадратов:
$(x+2)(x-1)(x+1)=0$
Отсюда:
$x=-2$, $x=-1$, $x=1$.
Ответ: $-2;-1;1$
Решите уравнение $x(x^2+2x+1)=6(x+1)$.
Заметим, что $x^2+2x+1=(x+1)^2$.
Тогда:
$x(x+1)^2=6(x+1)$
Перенесём всё в левую часть:
$x(x+1)^2-6(x+1)=0$
Вынесем общий множитель:
$(x+1)(x(x+1)-6)=0$
$(x+1)(x^2+x-6)=0$
$(x+1)(x+3)(x-2)=0$
Отсюда:
$x=-3$, $x=-1$, $x=2$.
Ответ: $-3;-1;2$
Решите уравнение $x^2-2x+\sqrt{3-x}=\sqrt{3-x}+8$.
Область допустимых значений: $3-x\ge0$, значит $x\le3$.
Сократим одинаковые слагаемые $\sqrt{3-x}$ в обеих частях:
$x^2-2x=8$
$x^2-2x-8=0$
$(x-4)(x+2)=0$
Отсюда $x=4$ или $x=-2$.
Так как по ОДЗ $x\le3$, корень $x=4$ не подходит.
Ответ: $-2$
Решите уравнение $x^3+5x^2-9x-45=0$.
Сгруппируем слагаемые:
$x^2(x+5)-9(x+5)=0$
Вынесем общий множитель:
$(x+5)(x^2-9)=0$
Разложим разность квадратов:
$(x+5)(x-3)(x+3)=0$
Отсюда:
$x=-5$, $x=-3$, $x=3$.
Ответ: $-5;-3;3$
Решите систему $$\left\{\begin{aligned}x^2+y=5,\\6x^2-y=2.\end{aligned}\right.$$
Сложим уравнения:
$x^2+y+6x^2-y=5+2$
$7x^2=7$
$x^2=1$
$x=\pm1$
Найдём $y$ из первого уравнения:
$x^2+y=5$
$1+y=5$
$y=4$
Получаем две пары решений: $(-1;4)$ и $(1;4)$.
Ответ: $(-1;4);(1;4)$
Решите уравнение $x^3+4x^2-x-4=0$.
Сгруппируем слагаемые:
$x^2(x+4)-1(x+4)=0$
Вынесем общий множитель:
$(x+4)(x^2-1)=0$
Разложим разность квадратов:
$(x+4)(x-1)(x+1)=0$
Отсюда:
$x=-4$, $x=-1$, $x=1$.
Ответ: $-4;-1;1$
Решите систему уравнений $$\left\{\begin{aligned}5x^2+y^2=36,\\10x^2+2y^2=36x.\end{aligned}\right.$$
Второе уравнение разделим на $2$:
$5x^2+y^2=18x$
По первому уравнению $5x^2+y^2=36$, значит:
$36=18x$
$x=2$
Подставим в первое уравнение:
$5\cdot 2^2+y^2=36$
$20+y^2=36$
$y^2=16$
$y=\pm4$
Ответ: $(2;-4);(2;4)$
Решите уравнение $(x-4)^4-4(x-4)^2-21=0$.
Пусть $t=(x-4)^2$. Тогда:
$t^2-4t-21=0$
Разложим на множители:
$(t-7)(t+3)=0$
Отсюда $t=7$ или $t=-3$.
Так как $t=(x-4)^2\ge0$, значение $t=-3$ не подходит.
$(x-4)^2=7$
$x-4=\pm\sqrt7$
$x=4-\sqrt7$ или $x=4+\sqrt7$.
Ответ: $4-\sqrt7;4+\sqrt7$
Решите уравнение $(x-1)(x^2+6x+9)=5(x+3)$.
Заметим, что $x^2+6x+9=(x+3)^2$.
Тогда:
$(x-1)(x+3)^2=5(x+3)$
Перенесём всё в левую часть:
$(x-1)(x+3)^2-5(x+3)=0$
Вынесем общий множитель:
$(x+3)((x-1)(x+3)-5)=0$
$(x+3)(x^2+2x-8)=0$
$(x+3)(x+4)(x-2)=0$
Отсюда:
$x=-4$, $x=-3$, $x=2$.
Ответ: $-4;-3;2$
Решите систему уравнений $$\left\{\begin{aligned}2x^2+y&=4,\\4x^2-y&=2.\end{aligned}\right.$$
Сложим уравнения:
$2x^2+y+4x^2-y=4+2$
$6x^2=6$
$x^2=1$
$x=\pm1$
Найдём $y$ из первого уравнения:
$2x^2+y=4$
$2\cdot1+y=4$
$y=2$
Ответ: $(-1;2);(1;2)$
Решите систему уравнений $$\left\{\begin{aligned}2x^2+y^2&=36,\\8x^2+4y^2&=36x.\end{aligned}\right.$$
Второе уравнение разделим на $4$:
$2x^2+y^2=9x$
По первому уравнению $2x^2+y^2=36$, значит:
$36=9x$
$x=4$
Подставим в первое уравнение:
$2\cdot4^2+y^2=36$
$32+y^2=36$
$y^2=4$
$y=\pm2$
Ответ: $(4;-2);(4;2)$