28В. а) Решите уравнение \(\sqrt[3]{{2x + 3}} = \sqrt {x + 2} \);

б) Найдите все корни принадлежащие промежутку \(\left[ {\frac{3}{5};\;1} \right]\).

Ответ

ОТВЕТ:  а) \(-1;\;\;\;\;\frac{{-1 + \sqrt 5 }}{2};\)

               б) \(\frac{{-1 + \sqrt 5 }}{2}.\)

Решение

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

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  \(\sqrt {x + 2}  = \sqrt[3]{{2x + 3}}\)  в шестую степень.  Тогда:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{\sqrt[3]{{2x + 3}} \ge 0,\;\;\;\;\;\;\;\;\,\,\;}\\{{{\left( {x + 2} \right)}^3} = {{\left( {2x + 3} \right)}^2}}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{2x + 3 \ge 0,\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\,}\\{{x^3} + 6{x^2} + 12x + 8 = 4{x^2} + 12x + 9}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x \ge -\frac{3}{2},\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}\\{{x^3} + 2{x^2}-1 = 0.}\end{array}} \right.\)

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

Подходит  \(x = -1.\)  Разделим многочлен  \({x^3} + 2{x^2}-1\)  на многочлен  \(x + 1:\)

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

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

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

б) Отберём корни, принадлежащие отрезку  \(\left[ {\frac{3}{5};\;1} \right].\)

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

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

Ответ:  а) \(-1;\;\;\;\;\frac{{-1 + \sqrt 5 }}{2};\)

             б) \(\frac{{-1 + \sqrt 5 }}{2}.\)