Уравнения, сводящиеся к квадратным нестандартными заменами.
Вступление
Конечно, в этом разделе предполагается, что вы умеете решать квадратные уравнения.
Потому что здесь разбираются задания более сложные, и не хочется тратить слова на простые вещи. Правда, в большинстве случаев я даю ссылки на нужные формулы.
Для повторения методов решения квадратных уравнений посетите эту страничку.
Кроме уравнений, рассматриваемых ниже, есть уравнения других типов, которые тоже сводятся к квадратным тем или иным способом.
Подробнее о них рассказано здесь.
При появлении вопросов посмотрите полезные ссылки.
Во всех примерах я использую некую математическую символику.
Это символы конъюнкции , дизъюнкции , значки системы и совокупности . Подробнее об этом смотрите здесь.
Примеры
Вспомогательные записи, типа ОДЗ, замен, каких-то пояснений, я буду выполнять на сером фоне.
Отдельно от основного течения примера.
Пример 1.
Это, так называемое, возвратное уравнение. Его коэффициенты симметричны относительно среднего слагаемого .
Коэффициенты при и имеют разные знаки, но это нам не помешает выполнить некую специфическую замену.
Для начала поделим обе части уравнения на . Это можно делать, так как - не корень уравнения.
теперь сгруппируем слагаемые с противоположными степенями в одну скобку
и выполним замену:
посмотрим, во что превратится первая скобка после такой замены:
замена оказалась удачной, и мы получаем квадратное уравнение:
(a)
для быстрого подбора корней воспользуемся модификацией теоремы Виета
вспомогательное уравнение:
корни вспомогательного уравнения: и
тогда корни уравнения (a): и
возвращаемся к переменной , обратно заменяем
домножаем обе части первого уравнения на , а второго - на
мы помним, что не является корнем исходного уравнения
в каждом случае применяем модификацию теоремы Виета
для уравнения (1)
вспомогательное , его корни и , тогда корни уравнения (1) и
для уравнения (2)
вспомогательное уравнение имеет корни и , и корни уравнения (2) и
Ответ:
Пример 2.
В этом уравнении нет такой симметрии коэффициентов, как в предыдущем.
Но, как мы увидим, тот же приём сработает из-за .
Поделим обе части уравнения на .
Поскольку - не корень уравнения, то потери решений не будет.
И далее, группируем слагаемые с противоположными степенями.
сделаем замену:
при этом
- не корень исходного уравнения, и мы можем домножить полученные уравнения на
Ответ:
Пример 3.
Раскрытие всех скобок даст нам уравнение четвёртой степени, с которым могут быть проблемы.
Попробуем раскрыть скобки частично, чтобы появилось что-то одинаковое, и мы бы его заменили.
При возведении в квадрат получится , а после умножения двух других скобок будет .
Появился одинаковый кусочек .
замена:
в первом уравнении используем упрощённую формулу с дискриминантом
корни второго подбираем по теореме Виета
Ответ:
Пример 4.
Задание похоже на предыдущее, но решается совсем по-другому.
Здесь нужно частично раскрыть скобки так, чтобы свободные члены (числа) в новых скобках стали одинаковыми.
Понятно, что надо перемножать первую скобку на третью. И две оставшиеся.
Тогда в каждом случае свободный член будет равен .
делим обе части уравнения на
поскольку - не корень уравнения, то потери решений не будет
замена:
в первом уравнении используем формулы с дискриминантом
корни второго подбираем по теореме Виета
Ответ:
Пример 5.
ОДЗ:
Избавляться от знаменателя не хочется, так как получим уравнение четвёртой степени.
Вынесем справа из первого и третьего слагаемых за скобку.
Теперь прямо напрашивается поделить обе части на , чтобы исчезло слагаемое .
Это возможно, так как - не корень уравнения.
И заодно слева вынесем минус за скобку.
и понятная замена:
домножаем обе части уравнения на по ОДЗ
домножаем уравнения на знаменатели, не равные нулю, согласно ОДЗ
в каждом случае применяем модификацию теоремы Виета
для уравнения (1)
вспомогательное , его корни и , тогда корни уравнения (1) и
для уравнения (2)
вспомогательное уравнение имеет корни и , и корни уравнения (2) и
Ответ:
Пример 6.
ОДЗ:
Первое требование выполнено, поскольку там .
Второе пока решать не будем, но помним про него.
(*)
Поделим числитель и знаменатель каждой дроби на .
Это возможно, так как - не корень уравнения.
замена:
и оно выполнено
(*) это то, что осталось проверить
домножаем обе части уравнения на
условие выполнено
для решения используем формулы с дискриминантом
Ответ:
Пример 7.
Уравнение вида называется однородным уравнением второй степени относительно переменных и .
Оно может быть сведено к квадратному делением, например, на
.
В примере 7 применим формулу суммы кубов .
Это - однородное уравнение относительно и .
Поделим его на .
никогда не обращается в ноль, поскольку его дискриминант отрицателен (*)
замена:
(1)
применим здесь модификацию теоремы Виета
вспомогательное уравнение , его корни и
тогда корни уравнения (1) и
по (*) домножаем уравнения на знаменатели и приводим к стандартному виду
в первом уравнении используем формулы с дискриминантом
корни второго подбираем по теореме Виета
Ответ:
Пример 8.
ОДЗ:
выделим слева квадрат разности
замена:
домножаем уравнения на , не равное нулю, согласно ОДЗ
в первом уравнении используем упрощённую формулу с дискриминантом
второе корней не имеет, поскольку его дискриминант отрицателен
Ответ:
Видеоурок
Уравнения, сводящиеся к квадратным нестандартными заменамиПолезные ссылки
Задания для самостоятельного решения
Для всех заданий есть ответы.
| 1. | ответ | ||
| 2. | ответ | ||
| 3. | ответ | ||
| 4. | ответ | ||
| 5. | ответ | ||
| 6. | ответ | ||
| 7. | ответ | ||
| 8. | ответ | ||
| 9. | ответ | ||
| 10. | ответ |
| 1. | |
| ответ | |
| 2. | |
| ответ | |
| 3. | |
| ответ | |
| 4. | |
| ответ | |
| 5. | |
| ответ | |
| 6. | |
| ответ | |
| 7. | |
| ответ | |
| 8. | |
| ответ | |
| 9. | |
| ответ | |
| 10. | |
| ответ |
Если у вас возникли сложности
При появлении трудностей по этой теме вы можете обратиться к репетитору.