卡在這題?用 AI 解開它
Algebra · real student question

解 (x² − 5x)·√(4 + 3x − x²) = 0,並求它的解之和。

Question

解方程式 (x2−5x)4+3x−x2=0\left(x^{2}-5x\right)\sqrt{4+3x-x^{2}}=0 並求出它的解之和。

Step-by-step solution

  1. 動手解之前先求定義域。 根號內必須非負:4+3x−x2≥04+3x-x^{2}\ge 0,即 x2−3x−4≤0x^{2}-3x-4\le 0,即 (x−4)(x+1)≤0(x-4)(x+1)\le 0,所以 x∈[−1,4].x\in[-1,4]. 落在這個區間外的候選值都不是原方程式的解,無論後面的代數運算算出什麼。

  2. 使用乘積為零的性質。 乘積為零,當且僅當其中某個因式為零,所以要麼 x2−5x=0x^{2}-5x=0,要麼 4+3x−x2=0\sqrt{4+3x-x^{2}}=0。

  3. 解多項式因式,再用定義域篩。 x2−5x=x(x−5)=0x^{2}-5x=x(x-5)=0 給出 x=0x=0 或 x=5x=5。由於 5∉[−1,4]5\notin[-1,4],只有 x=0x=0 留下;在 x=5x=5 處根號內會是 4+15−25=−6<04+15-25=-6<0。

  4. 解根式因式。 平方根為零,當且僅當被開方式為零:4+3x−x2=04+3x-x^{2}=0,即 x2−3x−4=0x^{2}-3x-4=0,即 (x−4)(x+1)=0(x-4)(x+1)=0,得 x=4x=4 與 x=−1x=-1。這兩個恰好是定義域的兩個端點,因此都可以取到。

  5. 彙總並求和。 解集是 {−1,0,4}\{-1,0,4\},所求的和為 −1+0+4=3-1+0+4=3。把每個值代回原式,分別得到 6⋅06\cdot\sqrt{0}、0⋅20\cdot 2 與 −4⋅0-4\cdot 0,全都為零,所以三個解都是真解。

Answer

x∈{−1, 0, 4},和=3x\in\{-1,\,0,\,4\},\qquad \text{和}=3

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