Как правило, одно и тоже уравнение можно решить несколькими способами.
Для уравнений приведённых ниже, рациональным вариантом решения является метод оценки значений её левой и правой части.
Пример 1. Решить уравнение
![]()
Решение.
Так как
при
, то областью
допустимых значений переменной уравнения
является любое число.
Пусть ![]()
В силу ограниченности косинуса
поэтому ![]()
Равенство
возможно, если значения функций равны по единице.

Решим уравнение (2).
![]()
![]()
или ![]()
является
корнем уравнения (1).
При ![]()
![]()
Ответ: 0.
Пример 2. Решить уравнение
(1)
Решение. Уравнение (1) заменим равносильным
, (2)
= ![]()
При
![]()
Так как
при
всех
, то к левой части уравнения
(2) применим неравенство Коши:

Откуда ![]()
Получили, что левая часть уравнения (2) не меньше четырёх, а правая не больше четырёх.
Равенство достигается, если

Решим уравнение (4).
![]()
![]()
При
уравнение
(3) обращается в верное равенство
![]()
Ответ: 2.
Пример 3. Решить уравнение
(1)
Решение. Допустимые значения
определяются системой
неравенств.
откуда ![]()
Так как
и
- функции
возрастающие и
, то
, ![]()
- функция
убывающая
и
при
, то ![]()
Решениями уравнения (1) будут являться значения
переменной
, при
которых каждое слагаемое уравнения (1) равно нулю,
при этом

где ![]()
Решим уравнение (2).
![]()
При
уравнения
(3) и (4) обращаются в верные равенства.
Следовательно,
единственный корень уравнения (1).
Ответ: 0.
Пример 4. Решить уравнение
(1)
Решение.
,
- функция
возрастающая, значит,
![]()
, т.е.
при
.
,
,
, при
.
Значит, уравнение (1) будет иметь корни только в том случае, если
Решением уравнения (2) является
,
. (4)
Запишем решение уравнения (3):
,
,
,
,
,
![]()
Должно выполняться равенство ![]()
поэтому
,
Число
будет целым, если
,
.
Тогда решением уравнения (1) является
,
.
Ответ:
,
.
Пример 5. Решить уравнение
. (1)
Решение. Левая часть уравнения (1) не превосходит четырёх, так как
, а правая не
меньше четырёх. Отсюда следует, что уравнение (1)
может иметь решения только при одновременном
выполнении условий:
, (2)
(3)
Если справедливо равенство (2), то
,
,
.
, (4)
,
. (5)
Из (4) и (5) следует, что равенство (3) верно только
тогда, когда
,
т.е. когда число
делится на 3 без остатка.
Числа вида
делятся на 3 при
,
,
, ...т.е. при
,
, следовательно,
,
.
Ответ:
,
.
Пример 6. Решить уравнение
. (1)
Решение. Запишем уравнение (1) в виде
. (2)
Так как
, а
,
то уравнение (2), а значит, и уравнение (1) имеют решения тогда и только тогда, когда
Решением уравнения (3) являются числа
,
, а уравнения (4)
,
.
Решением системы будут являться числа
,
.
Ответ:
,
.
Пример 7. Решить уравнение
. (1)
Решение. Оценим левую часть уравнения (1).
.
Если
, то
(
- функция возрастающая).
Оценим правую часть уравнения (1):
.
Уравнение (1) имеет решение тогда и только тогда, когда

Решением уравнения (3)
является
.
При
уравнение
(2) примет вид
,
(верно).
Следовательно,
является корнем уравнения (1).
Ответ: 1.
Пример 8. Найти все пары чисел
, удовлетворяющие условию
. (1)
Решение. Уравнение (1) равносильно уравнению (2).
. (2)
Преобразуем обе части уравнения (2).
. (3)

При
выражение
(3) принимает своё наименьшее значение, равное
восьми.
При
,
, выражение (4) принимает своё
наибольшее значение, равное восьми.
Следовательно, уравнение (2), значит, и (1) будут
иметь решения, если обе части уравнения (2)
принимают значения, равные восьми.
При
,
,
.
При
,
,
.
Ответ: (2;
);
(-2; 2+
),
.
Пример 9. Решить уравнение
(1)
Решение.
,
. Равенство (1)
выполняется, если выполняются условия

При
,
,
.
При
уравнение
(3) обращается в верное равенство.
При
(4)
Уравнение (4), значит и (1) корней не имеет, т.к. ![]()
Ответ: При
,
, при
уравнение корней не имеет.