24В. а) Решите уравнение \({2^{2{x^2}}} + {2^{{x^2} + 2x + 2}} = {2^{5 + 4x}}\);

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

Ответ

ОТВЕТ: а) \(1 \pm \sqrt 3 ;\)

               б) \(1-\sqrt 3 .\)

Решение

а)

\({2^{2{x^2}}} + {2^{{x^2} + 2x + 2}} = {2^{5 + 4x}}\left| {:{2^{5 + 4x}} > 0} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\frac{{{2^{2{x^2}}}}}{{{2^{5 + 4x}}}} + \frac{{{2^{{x^2} + 2x + 2}}}}{{{2^{5 + 4x}}}} = 1\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;{2^{2{x^2}-4x-5}} + {2^{{x^2}-2x-3}} = 1\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;2 \cdot {2^{2{x^2}-4x-6}} + {2^{{x^2}-2x-3}}-1 = 0.\)

Пусть  \({2^{{x^2}-2x-3}} = t,\;\;\;\;t > 0.\)  Тогда уравнение примет вид:

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

Вернёмся к прежней переменной:

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

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

Так как  \(\sqrt 3  > 1,\)  то  \(1 + \sqrt 3  > 2,\)  значит,  \(x = 1 + \sqrt 3  \notin \left[ {-1;2} \right].\)

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

Ответ:  а) \(1 \pm \sqrt 3 ;\)

             б) \(1-\sqrt 3 .\)