35В. а) Решите уравнение \(\sqrt {x + 2\sqrt {x-1} }  + \sqrt {x-2\sqrt {x-1} }  = 2\);

б) Найдите все корни принадлежащие промежутку \(\left[ {0;\;1} \right]\).

Ответ

ОТВЕТ:  а) \(\left[ {1;2} \right];\)

               б) \(1.\)

Решение

а) \(\sqrt {x + 2\sqrt {x-1} }  + \sqrt {x-2\sqrt {x-1} }  = 2.\)

Пусть  \(\sqrt {x-1}  = t,\;\;\;\;t \ge 0.\)  Тогда:  \(x-1 = {t^2}\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x = {t^2} + 1.\)

Исходное уравнение примет вид:

\(\sqrt {{t^2} + 1 + 2t}  + \sqrt {{t^2} + 1-2t}  = 2\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\sqrt {{{\left( {t + 1} \right)}^2}}  + \sqrt {{{\left( {t-1} \right)}^2}}  = 2\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left| {t + 1} \right| + \left| {t-1} \right| = 2.\)

Решим полученное уравнение методом интервалов. Так как  \(t \ge 0,\)  то необходимо рассмотреть два случая:  \(0 \le t \le 1\)   и   \(t > 1.\)

\(\left\{ \begin{array}{l}0 \le t \le 1,\\t + 1-t + 1 = 2\end{array} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ \begin{array}{l}0 \le t \le 1,\\2 = 2\end{array} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;t \in \left[ {0;1} \right].\)

\(\left\{ \begin{array}{l}t > 1,\\t + 1 + t-1 = 2\end{array} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left\{ \begin{array}{l}t > 1,\\t = 1\end{array} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\emptyset .\)

Следовательно,    \(\left| {t + 1} \right| + \left| {t-1} \right| = 2\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;0 \le t \le 1.\)

Вернёмся к прежней переменной:

\(0 \le \sqrt {x-1}  \le 1\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;0 \le x-1 \le 1\;\;\;\; \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\,\,1 \le x \le 2\,\,\,\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x \in \left[ {1;2} \right].\)

б) Отберём корни, принадлежащие отрезку  \(\left[ {0;\;1} \right].\)

Отрезки  \(x \in \left[ {0;\;1} \right]\)  и  \(x \in \left[ {1;2} \right]\)  имеют только одну общую точку  \(x = 1.\)

Ответ:  а) \(\left[ {1;2} \right];\)

             б) \(1.\)