Уроки 11 · 1 урок · М. А. Мирзаахмедов, Ш. Н. Исмаилов, А. К. Аманов (алгебра и начала анализа), Б. К. Хайдаров (геометрия). Математика, 10 класс, части 1 и 2, 1-е издание. EXTREMUM PRESS, Ташкент, 2017
11
Простейшие иррациональные уравнения и системы
Учебник, часть 1: с. 64–68
ЦельРешать иррациональные уравнения возведением в квадрат, проверкой корней и заменой; знать разницу между корнями чётной и нечётной степени.
Новые слова
иррациональное уравнение · irratsional tenglamaвозведение в квадрат · kvadratga ko‘tarishпосторонний корень · chet ildizобласть определения · aniqlanish sohasi
Объяснение
Уравнение с неизвестным под знаком корня называется иррациональным уравнением. Уравнение √f(x) = g(x) равносильно системе {f(x) = g²(x), g(x) ≥ 0}: после возведения в квадрат необходимо проверить условие g(x) ≥ 0, иначе останутся посторонние корни (корень чётной степени никогда не бывает отрицательным). Уравнение √f(x) = √g(x) равносильно f(x) = g(x) при f(x) ≥ 0. Для корня нечётной степени ограничений нет: ³√f(x) = g(x) ⇔ f(x) = g³(x) и ³√f(x) = ³√g(x) ⇔ f(x) = g(x). Уравнение f(x) · √g(x) = 0 означает систему f(x) = 0, g(x) ≥ 0, либо уравнение g(x) = 0. В более сложных уравнениях корень заменяют буквой z; в системах учитывают область определения каждого выражения с корнем (например, если √x + √y = 5, то x ≥ 0 и y ≥ 0).
Примеры
√(2x + 3) = x. Равносильная система: 2x + 3 = x², x ≥ 0. x² − 2x − 3 = 0 ⇒ x = 3 или x = −1; условие x ≥ 0 исключает x = −1. Проверка: √9 = 3. Ответ: x = 3.
(x − 4)√(x + 5) = 0. Первый случай: x − 4 = 0 и x + 5 ≥ 0 ⇒ x = 4. Второй случай: √(x + 5) = 0 ⇒ x = −5. Ответ: x = 4 и x = −5.
Работа в классе
«Ловушка возведения в квадрат»: учитель решает √(x + 6) = x возведением в квадрат и намеренно пропускает проверку; ученики находят, какой корень неверен, и доказывают это подстановкой в исходное уравнение.
Упражнения
1
Какой системе равносильно уравнение √f(x) = g(x)?
{f(x) = g²(x), g(x) ≥ 0}
2
Решите √(x + 6) = x.
x + 6 = x², x ≥ 0 ⇒ x² − x − 6 = 0, x = 3 или −2; x ≥ 0 ⇒ x = 3.
3
Решите √(3x − 2) = −4.
Решений нет: квадратный корень не может быть отрицательным.
4
Почему x = −2, найденное после возведения √(x + 6) = x в квадрат, не является решением?
Проверка: √(−2 + 6) = √4 = 2, а правая часть равна −2; 2 ≠ −2. Возведение в квадрат превращает уравнение в (−2)² = 2² и теряет знак.