☰ Содержание · Алгебра

Неравенства и уравнения со степенями

Уроки 13 · 1 урок · Ш. А. Алимов, А. Р. Халмухамедов, М. А. Мирзахмедов. Алгебра: учебник для 9 класса общеобразовательных школ. Переработанное 4-е издание. Ташкент: «O‘qituvchi», 2019
13

Неравенства и уравнения со степенями

Учебник: с. 51–55
ЦельИспользовать возрастание степенных функций для решения простых неравенств со степенями; решать иррациональные уравнения и неравенства и проверять посторонние корни.
Новые слова
иррациональное уравнение · irratsional tenglamaпосторонний корень · chet ildizвозведение обеих частей в квадрат · ikkala qismini kvadratga ko‘tarishарифметический корень · arifmetik ildiz
Объяснение

Возрастание степенных функций используется в неравенствах. При нечётном n функция y = xⁿ возрастает на всей числовой прямой, поэтому из xⁿ > a следует x > ⁿ√a. При чётном n значения y = xⁿ зависят от |x|: из x⁴ < 16 следует |x| < 2, то есть −2 < x < 2. Уравнение с неизвестным под знаком корня называется иррациональным уравнением. Чтобы его решить, возводим обе части в квадрат, решаем новое уравнение и всегда делаем проверку: возведение в квадрат может дать посторонние корни, не удовлетворяющие исходному уравнению. Так как арифметический корень неотрицателен, уравнение √f = (отрицательное число) корней не имеет. В неравенстве с корнем сначала находим значения x, при которых корень имеет смысл (область определения), а затем возводим обе части в квадрат.

Примеры
Из x³ > 64 следует x > 4 (кубическая функция возрастает). Из x⁴ ≤ 256 следует |x| ≤ 4, то есть −4 ≤ x ≤ 4.
√(x + 6) = x: возводя в квадрат, получаем x + 6 = x², x² − x − 6 = 0, x₁ = 3, x₂ = −2. Проверка: при x = 3 имеем √9 = 3, верно; при x = −2 имеем √4 = 2 ≠ −2, это посторонний корень. Ответ: x = 3.
Работа в классе

«Охотники за посторонними корнями»: команды возводят иррациональное уравнение в квадрат и находят корни, затем подставляют каждый корень в исходное уравнение и объявляют его «подходит» или «посторонний». Один балл за каждую верную проверку.

Упражнения
1
Решите неравенство x⁵ ≥ 243.
2
Решите неравенство x⁴ > 256.
3
Решите уравнение √(3x − 2) = 4.
4
Почему уравнение √x + 4 = 0 не имеет корней?