Рассмотрим иррациональное уравнение (\sqrt{x} + 1 = x - 5). Наша задача — найти все значения (x), при которых это уравнение выполняется.
Шаг 1: Изолируем иррациональную часть
Уравнение имеет вид:
[
\sqrt{x} = x - 5 - 1
]
упростим его:
[
\sqrt{x} = x - 6
]
Шаг 2: Возведение в квадрат
Чтобы избавиться от квадратного корня, возведем обе части уравнения в квадрат:
[
(\sqrt{x})^2 = (x - 6)^2
]
Это упростится до:
[
x = (x - 6)^2
]
Шаг 3: Раскрытие скобок и упрощение
Раскроем скобки справа:
[
x = x^2 - 12x + 36
]
Теперь у нас квадратное уравнение. Перепишем его, приведя все члены на одну сторону:
[
x^2 - 13x + 36 = 0
]
Шаг 4: Решение квадратного уравнения
Используем формулу для решения квадратных уравнений (ax^2 + bx + c = 0):
[
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}
]
Подставим значения (a = 1), (b = -13), (c = 36):
[
x = \frac{-(-13) \pm \sqrt{(-13)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 36}}{2 \cdot 1}
]
[
x = \frac{13 \pm \sqrt{169 - 144}}{2}
]
[
x = \frac{13 \pm \sqrt{25}}{2}
]
[
x = \frac{13 \pm 5}{2}
]
Получаем два возможных решения:
[
x_1 = \frac{13 + 5}{2} = 9
]
[
x_2 = \frac{13 - 5}{2} = 4
]
Шаг 5: Проверка корней
Теперь проверим полученные корни (x = 9) и (x = 4) в исходном уравнении.
(x = 9):
[
\sqrt{9} + 1 = 9 - 5
]
[
3 + 1 = 4
]
Это верно.
(x = 4):
[
\sqrt{4} + 1 = 4 - 5
]
[
2 + 1 = -1
]
Это неверно.
Таким образом, единственным решением уравнения (\sqrt{x} + 1 = x - 5) является (x = 9).