27В. а) Решите уравнение \(\left| {\,{x^2}-3\left| x \right| + 1\,} \right| = 1\);

б) Найдите все корни принадлежащие промежутку \(\left[ {-1;\;1} \right]\).

Ответ

ОТВЕТ:  а) \(0;\;\;\; \pm 1;\;\;\; \pm 2;\;\;\; \pm 3;\)

               б) \(0;\;\;\; \pm 1.\)

Решение

а) \(\left| {{x^2}-3\left| x \right| + 1} \right| = 1.\)

Уравнение вида  \(\left| {f\left( x \right)} \right| = a,\)  где \(a \ge 0,\)  равносильно совокупности:  \(\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{f\left( x \right) = a,\;\,}\\{f\left( x \right) = -a.}\end{array}} \right.\)

\(\left| {{x^2}-3\left| x \right| + 1} \right| = 1\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x^2}-3\left| x \right| + 1 = 1,\;\,}\\{{x^2}-3\left| x \right| + 1 = -1}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{{\left| x \right|}^2}-3\left| x \right| = 0,\;\;\;\;\,\,}\\{{{\left| x \right|}^2}-3\left| x \right| + 2 = 0.}\end{array}} \right.\)

Рассмотрим второе уравнение полученной совокупности.  Пусть \(\left| x \right| = t,\;\;\;t \ge 0.\)  Тогда это уравнение примет вид:

\({t^2}-3t + 2 = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{t = 1,\,}\\{t = 2.}\end{array}} \right.\)

Вернёмся к прежней переменной:

\(\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{{\left| x \right|}^2}-3\left| x \right| = 0,\;\;\;\;\,}\\{{{\left| x \right|}^2}-3\left| x \right| + 2 = 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{\left| x \right|\left( {\left| x \right|-3} \right) = 0,\;\;\;\;\;\;\,}\\{\left( {\left| x \right|-1} \right)\left( {\left| x \right|-2} \right) = 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{\left| x \right| = 0,}\\{\left| x \right| = 3,}\\{\left| x \right| = 1,\,}\\{\left| x \right| = 2\,}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0,\;\,}\\{x =  \pm 3,}\\{x =  \pm 1,}\\{x =  \pm 2.}\end{array}} \right.\)

б) Отберём корни, принадлежащие отрезку  \(\left[ {-1;\;1} \right].\)

\(x = 0 \in \left[ {-1;1} \right];\;\;\;\;x = -3 \notin \left[ {-1;1} \right];\;\;\;\;x = 3 \notin \left[ {-1;1} \right];\;\;\;\;x = -1 \in \left[ {-1;1} \right];\)

\(x = 1 \in \left[ {-1;1} \right];\;\;\;\;x = -2 \notin \left[ {-1;1} \right];\;\;\;\;x = 2 \notin \left[ {-1;1} \right].\)

Ответ:  а) \(0;\;\;\; \pm 1;\;\;\; \pm 2;\;\;\; \pm 3;\)

             б) \(0;\;\;\; \pm 1.\)