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Algebra · real student question

解方程:(x² − 6x + 1) 的平方根等于 5 − 2x。

Question

解方程 x2−6x+1=5−2x\sqrt{x^2-6x+1} = 5-2x。

Step-by-step solution

  1. 先写清任何解都必须满足的两个条件。 右边必须非负,即 5−2x≥05-2x\ge0,也就是 x≤52x\le\tfrac52;被开方式也必须非负,即 x2−6x+1≥0x^2-6x+1\ge0,也就是 x≤3−22x\le 3-2\sqrt2 或 x≥3+22x\ge 3+2\sqrt2。两条都是必要条件,所以候选解只可能落在 x≤3−22≈0.1716x \le 3-2\sqrt2 \approx 0.1716 之中。

  2. 两边平方。 x2−6x+1=(5−2x)2=25−20x+4x2.x^2-6x+1 = (5-2x)^2 = 25-20x+4x^2.

  3. 整理成标准形式。 把所有项移到一边:0=25−20x+4x2−x2+6x−1=3x2−14x+24.0 = 25-20x+4x^2-x^2+6x-1 = 3x^2-14x+24.

  4. 算判别式。 Δ=(−14)2−4(3)(24)=196−288=−92<0.\Delta = (-14)^2-4(3)(24) = 196-288 = -92 < 0. 判别式为负,说明这个二次式根本没有实根。

  5. 下结论。 既然连平方后的方程都没有实数解,原来的无理方程自然没有实数解。也就没有候选值需要再拿定义域条件去筛了。

  6. 再用一个具体值粗查一下。 取 x=0x=0(它同时满足两个定义域条件),左边是 1=1\sqrt{1}=1,右边是 55;而 xx 越往小走,右边涨得比根号那一边更快,所以两条曲线永远碰不到一起。

Answer

无实数解 (3x2−14x+24=0 的 Δ=−92<0)\text{无实数解 } \left(3x^2-14x+24=0 \text{ 的 } \Delta=-92<0\right)

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