Застряли на этом? Решите с помощью ИИ
Algebra · real student question

Решите уравнение x² + 4|x − 3| − 7x + 11 = 0.

Question

Решите уравнение

x2+4∣x−3∣−7x+11=0x^{2}+4|x-3|-7x+11=0

Step-by-step solution

  1. Найдём точку, где выражение под знаком модуля меняет знак. Выражение ∣x−3∣|x-3| ведёт себя по-разному по разные стороны от x=3x=3, поэтому числовая прямая распадается на две ветви: x≥3x\ge 3 и x<3x<3. На каждой ветви модуль заменяется обычным линейным выражением, и одно трудное уравнение превращается в два обычных квадратных.

  2. Ветвь 1: x≥3x\ge 3, поэтому ∣x−3∣=x−3|x-3|=x-3. Подставляем и приводим подобные:

    x2+4(x−3)−7x+11=x2+4x−12−7x+11=x2−3x−1=0x^2+4(x-3)-7x+11=x^2+4x-12-7x+11=x^2-3x-1=0

    x=3±9+42=3±132x=\frac{3\pm\sqrt{9+4}}{2}=\frac{3\pm\sqrt{13}}{2}

  3. Оставим из первой ветви только тот корень, который действительно удовлетворяет условию x≥3x\ge 3. Численно 3+132≈3.303 ≥3\frac{3+\sqrt{13}}{2}\approx 3.303\ \ge 3 (принимаем), а 3−132≈−0.303<3\frac{3-\sqrt{13}}{2}\approx-0.303<3 (отбрасываем). Отброшенное значение удовлетворяет переписанному уравнению, но не исходному, потому что по ту сторону ∣x−3∣|x-3| равен уже не x−3x-3.

  4. Ветвь 2: x<3x<3, поэтому ∣x−3∣=3−x|x-3|=3-x.

    x2+4(3−x)−7x+11=x2−4x+12−7x+11=x2−11x+23=0x^2+4(3-x)-7x+11=x^2-4x+12-7x+11=x^2-11x+23=0

    x=11±121−922=11±292x=\frac{11\pm\sqrt{121-92}}{2}=\frac{11\pm\sqrt{29}}{2}

    Здесь 11−292≈2.807<3\frac{11-\sqrt{29}}{2}\approx 2.807<3 (принимаем), а 11+292≈8.193 ≥3\frac{11+\sqrt{29}}{2}\approx 8.193\ \ge 3 (отбрасываем).

  5. Проверим оба уцелевших корня в исходном уравнении. При x=3+132≈3.30278x=\frac{3+\sqrt{13}}{2}\approx3.30278: x2≈10.9083x^2\approx10.9083, 4∣x−3∣≈1.21114|x-3|\approx1.2111, −7x≈−23.1194-7x\approx-23.1194, в сумме 10.9083+1.2111−23.1194+11≈010.9083+1.2111-23.1194+11\approx 0. При x=11−292≈2.80742x=\frac{11-\sqrt{29}}{2}\approx2.80742: x2≈7.8816x^2\approx7.8816, 4∣x−3∣≈0.77034|x-3|\approx0.7703, −7x≈−19.6519-7x\approx-19.6519, в сумме ≈0\approx 0. Оба корня подходят.

  6. Выпишем оба корня. У уравнения ровно два решения:

    x=11−292≈2.807иx=3+132≈3.303x=\frac{11-\sqrt{29}}{2}\approx2.807\qquad\text{и}\qquad x=\frac{3+\sqrt{13}}{2}\approx3.303

    По одному корню с каждой стороны от точки разрыва x=3x=3 — полезное напоминание о том, что разбор случаев вполне может дать корень на каждой ветви.

Answer

x=11−292≈2.8074илиx=3+132≈3.3028x=\frac{11-\sqrt{29}}{2}\approx 2.8074 \quad\text{или}\quad x=\frac{3+\sqrt{13}}{2}\approx 3.3028

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