Löse in RR die Gleichung sqrt (x + 3-4sqrt (x-1)) + sqrt (x + 8-6sqrt (x-1)) = 1?

Löse in RR die Gleichung sqrt (x + 3-4sqrt (x-1)) + sqrt (x + 8-6sqrt (x-1)) = 1?
Anonim

Antworten:

#x in 5, 10 #

Erläuterung:

Lassen # u = x-1 #. Wir können dann die linke Seite der Gleichung als neu schreiben

#sqrt (u + 4-4sqrt (u)) + sqrt (u + 9-6sqrt (u)) #

# = sqrt ((sqrt (u) -2) ^ 2) + sqrt ((sqrt (u) -3) ^ 2) #

# = | sqrt (u) -2 | + | sqrt (u) -3 | #

Beachten Sie die Anwesenheit von #sqrt (u) # in der Gleichung und dass wir nur nach realen Werten suchen, so haben wir die Einschränkung #u> = 0 #. Damit werden wir nun alle verbleibenden Fälle betrachten:

Fall 1: # 0 <= u <= 4 #

# | sqrt (u) -2 | + | sqrt (u) -3 | = 1 #

# => 2-Quadratmeter (u) + 3-Quadratmeter (2) = 1 #

# => -2sqrt (u) = -4 #

# => sqrt (u) = 2 #

# => u = 4 #

Somit # u = 4 # ist die einzige Lösung im Intervall #0, 4#

Fall 2: # 4 <= u <= 9 #

# | sqrt (u) -2 | + | sqrt (u) -3 | = 1 #

# => sqrt (u) -2 + 3 - sqrt (u) = 1 #

#=> 1=1#

Da dies eine Tautologie ist, ist jeder Wert in #4, 9# ist eine Lösung.

Fall 3: #u> = 9 #

# | sqrt (u) -2 | + | sqrt (u) -3 | = 1 #

# => sqrt (u) - 2 + sqrt (u) - 3 = 1 #

# => 2sqrt (u) = 6 #

# => sqrt (u) = 3 #

# => u = 9 #

Somit #u = 9 # ist die einzige Lösung im Intervall # 9, oo) #

Zusammen genommen haben wir #4, 9# als Lösung für reale Werte von # u #. Einsetzen in #x = u + 1 #Wir kommen zum endgültigen Lösungssatz #x in 5, 10 #

Wenn Sie die Grafik auf der linken Seite betrachten, stimmt dies mit dem überein, was wir erwarten würden: