Να λυθεί η εξίσωση(ii)

Συντονιστής: exdx

stuart clark
Δημοσιεύσεις: 125
Εγγραφή: Τρί Δεκ 14, 2010 9:20 am

Να λυθεί η εξίσωση(ii)

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από stuart clark »

Να λυθεί η εξίσωση \displaystyle{x+\sqrt{x}+\sqrt{x+2}}+\sqrt{x^2+2x} = 3
pana1333
Δημοσιεύσεις: 1056
Εγγραφή: Τρί Απρ 21, 2009 8:46 pm
Επικοινωνία:

Re: Να λυθεί η εξίσωση(ii)

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από pana1333 »

Προφανώς δε ψάχνουμε αυτή τη λύση....
Θεωρούμε την συνάρτηση f με τύπο f\left(x \right)=x+\sqrt{x}+\sqrt{x+2}+\sqrt{x^{2}+2x}-3,x\geq 0. H συνάρτηση f είναι γνησίως αύξουσα στο[0,+\propto ) ( f{'}\left(x \right)>0) και f\left(\frac{1}{4} \right)=0. Άρα μοναδική λύση.
Τελευταία επεξεργασία από το μέλος pana1333 την Τρί Ιουν 28, 2011 12:42 am, έχει επεξεργασθεί 1 φορά συνολικά.
Κανάβης Χρήστος
Μαθηματικός
Άβαταρ μέλους
hlkampel
Δημοσιεύσεις: 951
Εγγραφή: Σάβ Δεκ 20, 2008 11:41 pm
Τοποθεσία: Τρίκαλα

Re: Να λυθεί η εξίσωση(ii)

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από hlkampel »

stuart clark έγραψε:Να λυθεί η εξίσωση \displaystyle{x+\sqrt{x}+\sqrt{x+2}}+\sqrt{x^2+2x} = 3
Δίνω μια λύση με ύλη Β' Λυκείου.

Με x \ge 0 έχουμε:

x + \sqrt x  + \sqrt {x + 2}  + \sqrt {{x^2} + 2x}  = 3\; \Leftrightarrow

x + \sqrt x  + \sqrt {x + 2}  + \sqrt x \sqrt {x + 2}  = 3\;\;(1)

Θέτω \sqrt {x + 2}  = u \ge \sqrt 2, οπότε x = {u^2} - 2\;(2) και η (1) γίνεται:

{u^2} - 2 + \sqrt {{u^2} - 2}  + u + u\sqrt {{u^2} - 2}  = 3 \Leftrightarrow

\left( {u + 1} \right)\sqrt {{u^2} - 2}  = 5 - u - {u^2}\mathop  \Leftrightarrow \limits^{(*)} (Αν και τα δύο μέλη είναι θετικά)

{\left( {u + 1} \right)^2}\left( {{u^2} - 2} \right) = {\left( {5 - u - {u^2}} \right)^2} \Leftrightarrow

\left( {{u^2} + 2u + 1} \right)\left( {{u^2} - 2} \right) = 25 + {u^2} + {u^4} - 10u - 10{u^2} + 2{u^3} \Leftrightarrow

{u^4} - 2{u^2} + 2{u^3} - 4u + {u^2} - 2 = {u^4} + 2{u^3} - 9{u^2} - 10u + 25 \Leftrightarrow

8{u^2} + 6u - 27 = 0

Άρα u = \frac{3}{2} (δεκτή) ή u =  - \frac{9}{4} < 0 απορρίπτεται

Αν u = \frac{3}{2}, τότε από τη σχέση (2) παίρνουμε ότι:

x = {\left( {\frac{3}{2}} \right)^2} - 2 οπότε x = \frac{1}{4} η οποία είναι δεκτή

(*) Με u = \frac{3}{2} η σχέση είναι αληθής.
Ηλίας Καμπελής
achilleas
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 3070
Εγγραφή: Τρί Σεπ 15, 2009 3:32 pm

Re: Να λυθεί η εξίσωση(ii)

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από achilleas »

Με a=\sqrt{x} και b=\sqrt{x+2}, έχουμε να λύσουμε το σύστημα

(a+1)(a+b)=3 (1) και (a-b)(a+b)=-2 με b>a\geq 0.

Διαιρώντας κατά μελη τις παραπάνω σχέσεις παίρνουμε

\dfrac{a+1}{a-b}=-\dfrac{3}{2}\iff 3b=5a+2\iff a+b=\dfrac{8a+2}{3}.

Η τελευταία σε συνδυασμό με την (1) μας δίνει

(a+1)(8a+2)=9\iff 8a^2+10a-7=0\iff (2a-1)(4a+7)=0.

Συνεπώς, a=\dfrac{1}{2} (και b=\dfrac{9}{6}=\dfrac{3}{2}) που μας δίνει x=\dfrac{1}{4}, η οποία εύκολα επαληθεύουμε ότι ικανοποιεί την εξίσωση.

Φιλικά,

Αχιλλέας
GMANS
Δημοσιεύσεις: 503
Εγγραφή: Τετ Απρ 07, 2010 6:03 pm
Τοποθεσία: Αιγάλεω

Re: Να λυθεί η εξίσωση(ii)

#5

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από GMANS »

Για x\geq 0 έχουμε
x+\sqrt{x}+\sqrt{x+2}+\sqrt{x^2+2x}=3\Leftrightarrow
2x+2\sqrt{x}+2\sqrt{x+2}+2\sqrt{x^2+2x}=6\Leftrightarrow
(2x+2+2\sqrt{x^2+2x})+2(\sqrt{x}+\sqrt{x+2}=8\Leftrightarrow
(\sqrt{x}+\sqrt{x+2})^2+2(\sqrt{x}+\sqrt{x+2})-8=0\Leftrightarrow
\sqrt{x}+\sqrt{x+2}=2\Leftrightarrow
\sqrt{x}+\sqrt{x+2}=2\Leftrightarrow
\sqrt{x+2}=2-\sqrt{x},0\leq x\leq 4,
x+2=4+x-4\sqrt{x}\Leftrightarrow \sqrt{x}=\frac{1}{2}\Leftrightarrow x=\frac{1}{4}
Γ. Μανεάδης
Απάντηση

Επιστροφή στο “ΑΛΓΕΒΡΑ Β'”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης