Рассмотрим уравнение:
[
\sqrt{2x + 5} - \sqrt{x + 6} = 1
]
Чтобы решить его, сначала выразим одно из корней. Добавим (\sqrt{x + 6}) к обеим сторонам уравнения:
[
\sqrt{2x + 5} = \sqrt{x + 6} + 1
]
Теперь возведем обе стороны в квадрат, чтобы избавиться от корней:
[
(\sqrt{2x + 5})^2 = (\sqrt{x + 6} + 1)^2
]
Это уравнение примет вид:
[
2x + 5 = (x + 6) + 2\sqrt{x + 6} + 1
]
Оптимизируем это уравнение, упростив правую часть:
[
2x + 5 = x + 7 + 2\sqrt{x + 6}
]
Переносим все выражения, кроме корня, в левую часть:
[
2x + 5 - x - 7 = 2\sqrt{x + 6}
]
Упрощаем:
[
x - 2 = 2\sqrt{x + 6}
]
Теперь снова возведем обе стороны уравнения в квадрат:
[
(x - 2)^2 = (2\sqrt{x + 6})^2
]
Это даст:
[
x^2 - 4x + 4 = 4(x + 6)
]
Раскроем скобки и упростим:
[
x^2 - 4x + 4 = 4x + 24
]
Переносим все в одну сторону:
[
x^2 - 4x + 4 - 4x - 24 = 0
]
Упрощаем:
[
x^2 - 8x - 20 = 0
]
Решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта.
Дискриминант (D) равен:
[
D = b^2 - 4ac = (-8)^2 - 4 \times 1 \times (-20) = 64 + 80 = 144
]
Корни квадратного уравнения находятся по формуле:
[
x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}
]
Подставим значения:
[
x_{1,2} = \frac{8 \pm 12}{2}
]
Получаем два корня:
[
x_1 = \frac{8 + 12}{2} = 10
]
[
x_2 = \frac{8 - 12}{2} = -2
]
Теперь проверим оба корня в исходном уравнении, так как возведение в квадрат может приводить к появлению посторонних корней.
Для (x = 10):
[
\sqrt{2 \times 10 + 5} - \sqrt{10 + 6} = \sqrt{25} - \sqrt{16} = 5 - 4 = 1
]
Это решение подходит.
Для (x = -2):
[
\sqrt{2 \times (-2) + 5} - \sqrt{-2 + 6} = \sqrt{1} - \sqrt{4} = 1 - 2 = -1
]
Это решение не подходит.
Таким образом, единственным решением уравнения является (x = 10).