Решите уравнение |x - 1| + |2x + 3| = 7 и объясните, почему простой приём возведения в квадрат может привести к потере решений или появлению посторонних

25 Ноя в 15:44
4 +1
0
Ответы
1
Решение. Точки разбиения: x=1x=1x=1 и x=−32x=-\tfrac32x=23 . Рассмотрим три интервала.
1) x≤−32x\le -\tfrac32x23 . Тогда ∣x−1∣=1−x, ∣2x+3∣=−2x−3|x-1|=1-x,\ |2x+3|=-2x-3x1∣=1x, ∣2x+3∣=2x3. Получаем
1−x−2x−3=−3x−2=7 ⟹ x=−3, 1-x-2x-3=-3x-2=7\implies x=-3,
1x2x3=3x2=7x=3,
и x=−3x=-3x=3 удовлетворяет условию x≤−32x\le -\tfrac32x23 .
2) −32<x≤1-\tfrac32<x\le 123 <x1. Тогда ∣x−1∣=1−x, ∣2x+3∣=2x+3|x-1|=1-x,\ |2x+3|=2x+3x1∣=1x, ∣2x+3∣=2x+3. Получаем
1−x+2x+3=x+4=7 ⟹ x=3, 1-x+2x+3=x+4=7\implies x=3,
1x+2x+3=x+4=7x=3,
но x=3∉(−32,1]x=3\notin(-\tfrac32,1]x=3/(23 ,1], значит решений в этом интервале нет.
3) x>1x>1x>1. Тогда ∣x−1∣=x−1, ∣2x+3∣=2x+3|x-1|=x-1,\ |2x+3|=2x+3x1∣=x1, ∣2x+3∣=2x+3. Получаем
x−1+2x+3=3x+2=7 ⟹ x=53, x-1+2x+3=3x+2=7\implies x=\tfrac{5}{3},
x1+2x+3=3x+2=7x=35 ,
и 53>1\tfrac{5}{3}>135 >1, значит это решение годится.
Итог: решения x=−3\displaystyle x=-3x=3 и x=53\displaystyle x=\frac{5}{3}x=35 .
Почему возведение в квадрат опасно. В общем случае из A=BA=BA=B следует A2=B2A^2=B^2A2=B2, но обратное неверно: A2=B2A^2=B^2A2=B2 допускает и случай A=−BA=-BA=B. При работе с модулем при возведении в квадрат при разложении появляется член 2∣a∣∣b∣2|a||b|2∣a∣∣b; если по невнимательности заменить его на 2ab2ab2ab, вы тем самым предполагаете, что ab≥0ab\ge0ab0 (т.е. числа имеют один знак). Это может привести к появлению посторонних решений или к потере тех, для которых знак другой. Поэтому после любых алгебраических преобразований с возведением в квадрат нужно проверять все полученные корни в исходном уравнении. Простой контрпример общего рода: x=−2\sqrt{x}=-2x =2 при возведении в квадрат даст x=4x=4x=4, но в исходном уравнении нет решений.
25 Ноя в 15:53
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир