27В. а) Решите уравнение \(\sqrt[3]{{5-2x}} = \sqrt {3-x} \);

б) Найдите все корни принадлежащие промежутку \(\left[ {\frac{1}{2};\;2} \right]\).

Ответ

ОТВЕТ:  а) \(2;\;\;\;\;\frac{{3-\sqrt 5 }}{2};\)

             б) \(2.\)

Решение

а) \(\sqrt[3]{{5-2x}} = \sqrt {3-x} \;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\sqrt {3-x}  = \sqrt[3]{{5-2x}}.\)

Уравнение вида  \(\sqrt {f\left( x \right)}  = g\left( x \right)\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{g\left( x \right) \ge 0,\;\;\;\;\;\,\;\;}\\{f\left( x \right) = {g^2}\left( x \right).}\end{array}} \right.\)

Возведём обе части уравнения  \(\sqrt {3-x}  = \sqrt[3]{{5-2x}}\)  в шестую степень.  Тогда:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\sqrt[3]{{5-2x}} \ge 0,\;\;\;\;\;\;\;\;\,\;}\\{{{\left( {5-2x} \right)}^2} = {{\left( {3-x} \right)}^3}}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{5-2x \ge 0,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,\;\;\,}\\{25-20x + 4{x^2} = 27-27x + 9{x^2}-{x^3}}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \le \frac{5}{2},\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}\\{{x^3}-5{x^2} + 7x-2 = 0.}\end{array}} \right.\)

Решим уравнение последней системы. Кандидатами в целые корни полученного кубического уравнения являются делители свободного члена, равного  \(-2,\)  то есть: \( \pm 1;\,\,\, \pm 2.\)

Подходит  \(x = 2.\)  Разделим многочлен  \({x^3}-5{x^2} + 7x-2\)  на многочлен  \(x-2:\)

Следовательно, многочлен  \({x^3}-5{x^2} + 7x-2\)  раскладывается на множители как  \(\left( {x-2} \right)\left( {{x^2}-3x + 1} \right).\)  Тогда:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \le \frac{5}{2},\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}\\{{x^3}-5{x^2} + 7x-2 = 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \le \frac{5}{2},\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}\\{\left( {x-2} \right)\left( {{x^2}-3x + 1} \right) = 0}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \le \frac{5}{2},\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,\,\;\;\,\,}\\{\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{x^2}-3x + 1 = 0,}\\{x-2 = 0\;\;\;\;\;\;\;\;\,}\end{array}} \right.}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \le \frac{5}{2},\;\;\,\;\;\,\;\;\;\;}\\{\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = \frac{{3-\sqrt 5 }}{2},}\\{\begin{array}{*{20}{c}}{x = \frac{{3 + \sqrt 5 }}{2},}\\{x = 2\,\;\;\;\;\;\;\,\;\;}\end{array}}\end{array}} \right.}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = \frac{{3-\sqrt 5 }}{2},}\\{x = 2.\;\;\;\;\;\;\;\;\,}\end{array}} \right.\)

б) Отберём корни, принадлежащие отрезку  \(\left[ {\frac{1}{2};\;2} \right].\)

Так как  \(2 = \sqrt 4  < \sqrt 5  < \sqrt 9  = 3,\)  то  \(0 < 3-\sqrt 5  < 1,\)  значит,  \(0 < \frac{{3-\sqrt 5 }}{2} < \frac{1}{2}.\)  Тогда  \(x = \frac{{3-\sqrt 5 }}{2} \notin \left[ {\frac{1}{2};2} \right].\)

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

Ответ:  а) \(2;\;\;\;\;\frac{{3-\sqrt 5 }}{2};\)

             б) \(2.\)