Поверните устройство

Поверните устройство

Skip to main content

Теория: 05 Замена переменной, область определения

Задание

Решите уравнение:

\(\displaystyle \frac{1}{x^2}+\frac{2}{x}-3=0{\small.}\)

(Если корней меньше двух, оставьте последнюю ячейку пустой).

\(\displaystyle x_1=\)
-\frac{1}{3}
\(\displaystyle x_2=\)
1
Решение

Сначала запишем область допустимых значений уравнения.

Делить на \(\displaystyle 0\) нельзя, значит, \(\displaystyle x\,\cancel{=}\,0{\small.}\)


Перейдем к решению уравнения.

Попробуем, с помощью замены, свести уравнение к квадратному.

Заметим, что дробь \(\displaystyle \frac{1}{x^2}\) – это квадрат \(\displaystyle \frac{1}{x}{\small:}\)

\(\displaystyle \frac{1}{x^2}=\left(\frac{1}{x}\right)^2\)

Тогда если сделать замену переменной \(\displaystyle \color{blue}{t}=\color{blue}{\frac{1}{x}}{\small,}\) то \(\displaystyle \color{green}{\frac{1}{x^2}}=\left(\color{blue}{\frac{1}{x}}\right)^2=\color{green}{t^2}{\small.}\)

Сделаем замену в уравнении:

\(\displaystyle \color{green}{\frac{1}{x^2}}+\color{blue}{\frac{2}{x}}-3=0{\small,}\)

\(\displaystyle \color{green}{t^2}+\color{blue}{2t}-3=0{\small.}\)

 

Получили квадратное уравнение. Решим его.

Корни квадратного уравнения \(\displaystyle {t^2}+{2t}-3=0\) равны:

\(\displaystyle t_1=-3{\small,}\)

\(\displaystyle t_2=1{\small.}\)

Теперь, зная какие значения принимает \(\displaystyle t{\small,}\) и зависимость \(\displaystyle x\) от \(\displaystyle t{\small,}\) найдем \(\displaystyle x{\small.}\)

Так как \(\displaystyle {t}=\frac{1}{x}\) и \(\displaystyle t=-3\) или \(\displaystyle t=1{\small,}\) получаем:

\(\displaystyle -3=\frac{1}{x}\) или \(\displaystyle 1=\frac{1}{x}{\small.}\)

То есть

\(\displaystyle x=-\frac{1}{3}\) или \(\displaystyle x=1{\small.}\)

Значит, корни исходного уравнения:

\(\displaystyle x_1=-\frac{1}{3}{\small,}\)

\(\displaystyle x_2=1{\small.}\)

Ответ: \(\displaystyle x_1=-\frac{1}{3}\) и \(\displaystyle x_2=1{\small.}\)