Задание 13 ЕГЭ, математика (профиль): Рациональные уравнения

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 13Сравнение чиселУравнения высших степеней

а)  Решите уравнение x в квадрате минус 12 плюс дробь: числитель: 36, знаменатель: x в квадрате конец дроби плюс 2 умножить на левая круглая скобка дробь: числитель: x, знаменатель: 2 конец дроби минус дробь: числитель: 3, знаменатель: x конец дроби правая круглая скобка =0.

б)  Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку  левая квадратная скобка минус 2,5; 2 правая квадратная скобка .

В подтеме 5 задач
Разбор
Главная идея: Свернуть уравнение к квадратному относительно новой переменной t=x−6xt=x-\dfrac{6}{x}, используя формулу квадрата разности, затем решить два простых квадратных уравнения.

Заметим, что x2−12+36x2=(x−6x)2x^2-12+\dfrac{36}{x^2}=\left(x-\dfrac{6}{x}\right)^2, так как при возведении разности в квадрат получаются именно эти три слагаемых. Также внесём 2 в скобки: 2(x2−3x)=x−6x2\left(\dfrac{x}{2}-\dfrac{3}{x}\right)=x-\dfrac{6}{x}.

Таким образом всё уравнение зависит только от выражения x−6xx-\dfrac{6}{x}. Введём замену t=x−6xt=x-\dfrac{6}{x} (при этом обязательно x≠0x\neq0, иначе выражение не определено). Уравнение принимает вид t2+t=0t^2+t=0, то есть t(t+1)=0t(t+1)=0, откуда t=0t=0 или t=−1t=-1.

Возвращаемся к переменной xx:

  1. x−6x=0 ⇒ x2−6=0 ⇒ x=±6x-\dfrac{6}{x}=0\ \Rightarrow\ x^2-6=0\ \Rightarrow\ x=\pm\sqrt6 (умножили на x≠0x\neq0).
  2. x−6x=−1 ⇒ x2+x−6=0 ⇒ (x+3)(x−2)=0 ⇒ x=−3x-\dfrac{6}{x}=-1\ \Rightarrow\ x^2+x-6=0\ \Rightarrow\ (x+3)(x-2)=0\ \Rightarrow\ x=-3 или x=2x=2.

Все корни удовлетворяют условию x≠0x\neq0, значит все они подходят: −6, −3, 2, 6-\sqrt6,\ -3,\ 2,\ \sqrt6.

Для пункта б) оценим числовые значения: 6≈2,45\sqrt6\approx2,45, поэтому −3<−2,5<−6<2<6-3<-2,5<-\sqrt6<2<\sqrt6. Это значит, что в отрезок [−2,5; 2][-2{,}5;\,2] попадают только −6-\sqrt6 и 22, а −3-3 и 6\sqrt6 выходят за границы.

Типичные ошибки

  • Забывают учесть ограничение x≠0x\neq0 при переходе от уравнения с tt обратно к xx.
  • Неправильно определяют знак при внесении числа 2 в скобки, теряя слагаемое −6x-\dfrac{6}{x}.
  • При отборе корней на отрезке используют неверное приближение 6\sqrt6, из-за чего ошибочно включают или исключают корень −6-\sqrt6.
Непонятно?

Похожие задачи