Algebra · real student question

Найдите действительные решения уравнения (2x + 2)^(1/3) = −4.

Question

Найдите действительные решения уравнения

(2x+2)1/3=4(2x+2)^{1/3} = -4

Step-by-step solution

  1. Читаем дробный показатель как кубический корень. По определению a1/3=a3a^{1/3} = \sqrt[3]{a}, поэтому уравнение говорит: кубический корень из 2x+22x+2 равен 4-4. Отрицательное значение справа здесь вполне допустимо — у каждого действительного числа есть ровно один действительный кубический корень, в том числе у отрицательных чисел.

  2. Возводим обе части в куб, чтобы избавиться от корня. Возведение в третью степень — операция, обратная извлечению кубического корня:

    ((2x+2)1/3)3=(4)32x+2=64\left((2x+2)^{1/3}\right)^3 = (-4)^3 \quad\Longrightarrow\quad 2x + 2 = -64

    Обратите внимание: (4)3=64(-4)^3 = -64, знак сохраняется — в отличие от возведения в квадрат, которое знак уничтожает.

  3. Решаем получившееся линейное уравнение.

    2x=642=66x=332x = -64 - 2 = -66 \quad\Longrightarrow\quad x = -33

  4. Проверяем подстановкой в исходное уравнение. При x=33x = -33 получаем 2(33)+2=642(-33) + 2 = -64, а (64)1/3=4(-64)^{1/3} = -4, что в точности совпадает с правой частью.

  5. Почему проверка на посторонние корни не нужна. Возведение в куб — взаимно однозначная операция на множестве действительных чисел, поэтому она не добавляет и не теряет решений. Именно этим кубический корень отличается от квадратного: там возведение обеих частей в квадрат может породить лишние корни, которые приходится отбрасывать. Здесь же x=33x = -33 — единственное действительное решение.

Answer

x=33x = -33

Need to solve a different problem like this? Open the solver →