Иррациональные уравнения

Содержание

Иррациональные уравнения (Задание 17)

Задание 17 базового ЕГЭ проверяет умение решать простейшие уравнения. Иррациональные - один из частых типов в этом номере наряду с показательными и логарифмическими. Ответ всегда целое число или простая десятичная дробь.

Суть темы

Иррациональное уравнение - это уравнение, в котором неизвестная xx стоит под знаком корня (радикала). Например, x=5\sqrt{x} = 5 - иррациональное, а x2=25x^2 = 25 - обычное квадратное (корня нет).

Житейский смысл такого уравнения простой: "найди число, квадрат которого равен заданному". Если квадрат длины равен 2525, то сама длина - 55. Поэтому если x=5\sqrt{x} = 5, то "длина" xx получается возведением 55 в квадрат: x=25x = 25.

Главный приём - возведение в квадрат обеих частей. Это законно, если справа стоит неотрицательное число (потому что квадратный корень не бывает отрицательным). В базовом ЕГЭ правая часть - это всегда 00 или положительное число, так что можно смело возводить.

Основные формулы

В базе встречаются два основных вида иррациональных уравнений.

Алгоритм решения

Проверка ответа

Проверка - не формальность, а защита от ошибок и посторонних корней. Схема простая: подставил корень - получил верное равенство - записал ответ.

Схема проверки корня

Примеры решения

Разберём три задачи, от простой к чуть более хитрой.

Пример 1. Классическое уравнение

Условие: Реши уравнение 2x+7=5\sqrt{2x + 7} = 5.

Решение:

  1. Справа стоит 55 - положительное число, всё в порядке. Возводим обе части в квадрат:
(2x+7)2=52(\sqrt{2x + 7})^2 = 5^2
  1. Слева корень пропадает, справа 5⋅5=255 \cdot 5 = 25:
2x+7=252x + 7 = 25
  1. Переносим 77 вправо со сменой знака:
2x=25−7=182x = 25 - 7 = 18
x=9x = 9
  1. Проверка: 2⋅9+7=18+7=25=5\sqrt{2 \cdot 9 + 7} = \sqrt{18 + 7} = \sqrt{25} = 5. Сходится.

Ответ: 99

Пример 2. Дробь с корнем в знаменателе

Условие: Реши уравнение 1x=16\dfrac{1}{\sqrt{x}} = \dfrac{1}{6}.

Пример 3. Отрицательный ответ

Условие: Реши уравнение 13−4x=9\sqrt{13 - 4x} = 9.

Частые ошибки

Что запомнить

  • Корень убирается возведением обеих частей в квадрат.
  • Правило "весов": возводишь слева - возводи и справа (77 превращается в 4949, 66 - в 3636).
Рисунок-метафора равновесных весов, иллюстрирующий возведени
  • В дробных уравнениях вида 1x=1a\dfrac{1}{\sqrt{x}} = \dfrac{1}{a} приравнивай знаменатели.
  • Если справа отрицательное число - решений нет.
  • Всегда делай проверку. Подставил xx в исходное уравнение - получил верное равенство - записал ответ.

Стратегия на экзамене

Проверь себя
  1. Реши уравнение 3x+4=4\sqrt{3x + 4} = 4. Чему равен xx?
  2. Сколько корней у уравнения x−1=−2\sqrt{x - 1} = -2?
  3. Реши уравнение 1x=17\dfrac{1}{\sqrt{x}} = \dfrac{1}{7}. Чему равен xx?
  4. После возведения в квадрат получилось 9−x=259 - x = 25. Чему равен xx?