24В. а) Решите уравнение \(\sqrt {\frac{{3-x}}{{2 + x}}}  + 3\,\sqrt {\frac{{2 + x}}{{3-x}}}  = 4\);

б) Найдите все корни принадлежащие промежутку \(\left[ {-\frac{4}{3};\;\frac{2}{3}} \right]\).

Ответ

ОТВЕТ:  а) \(-1,5;\;\;\;\;0,5;\)

               б) \(0,5.\)

Решение

а) \(\sqrt {\frac{{3-x}}{{2 + x}}}  + 3\,\sqrt {\frac{{2 + x}}{{3-x}}}  = 4.\)

Запишем ОДЗ:  \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\frac{{3-x}}{{2 + x}} \ge 0,}\\{\frac{{2 + x}}{{3-x}} \ge 0\,}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \in \left( {-2;3} \right],}\\{x \in \left[ {-2;3} \right)\,\,}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x \in \left( {-2;3} \right).\)

Пусть  \(\sqrt {\frac{{3-x}}{{2 + x}}}  = t,\;\;\;\;t \ge 0.\)  Тогда исходное уравнение примет вид:

\(t + \frac{3}{t} = 4\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{t \ne 0,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,\,}\\{{t^2}-4t + 3 = 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{t \ne 0,\;\,}\\{\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{t} = 1,}\\{{t} = 3}\end{array}} \right.}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{t} = 1,\;}\\{{t} = 3.}\end{array}} \right.\)

Вернёмся к прежней переменной:

\(\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{\sqrt {\frac{{3-x}}{{2 + x}}}  = 1,}\\{\sqrt {\frac{{3-x}}{{2 + x}}}  = 3\,}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{\frac{{3-x}}{{2 + x}} = 1,}\\{\frac{{3-x}}{{2 + x}} = 9\,}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{\frac{{3-x-2-x}}{{2 + x}} = 0,\;\;\,}\\{\frac{{3-x-18-9x}}{{2 + x}} = 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{1-2x = 0,\;\;\;\;\;}\\{-15-10x = 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0,5,\,\;}\\{x = -1,5.}\end{array}} \right.\)

б) Отберём корни, принадлежащие отрезку  \(\left[ {-\frac{4}{3};\;\frac{2}{3}} \right].\)

Так как  \(-\frac{4}{3} < 0,5 = \frac{1}{2} = \frac{3}{6} < \frac{4}{6} = \frac{2}{3},\)  то  \(x = 0,5 \in \left[ {-\frac{4}{3};\;\frac{2}{3}} \right].\)

Так как  \(-1,5 = -\frac{3}{2} = -\frac{9}{6} < -\frac{8}{6} = -\frac{4}{3},\)  то  \(x = -1,5 \notin \left[ {-\frac{4}{3};\;\frac{2}{3}} \right].\)

Ответ:  а) \(-1,5;\;\;\;\;0,5;\)

             б) \(0,5.\)