Способы решения рациональных уравнений
Многие уравнения с помощью различных приемов, выполнив подходящие замены переменных, можно свести к квадратным. Рассмотрим некоторые из них.
1)
Такое уравнение называется
биквадратным.
Замена: ![]()
D =
1225 =
,
![]()
Ответ: ![]()
2) ![]()
![]()
Замена:
тогда получим
![]()
![]()
Ответ: –2,5, –2, 0,5, 1.
3) В уравнении
, перемножая попарно скобки, получим
Сделав
замену
сводим уравнение к квадратному.
4)
О.Д.З.: ![]()
Замена:
тогда
получаем
![]()
т.к.
х
0, то
получаем

Ответ: –1, –2, ![]()
5) Симметрическим уравнением называется
уравнение вида
где
Заметим, что симметрическое уравнение нечетной степени
имеет корень х = –1, симметрическое уравнение четной степени можно
решить, используя замену
В школьном курсе математики часто
встречаются симметрические уравнения четвертой степени, которые в
общем виде можно записать так:
где![]()
Решим уравнение
О.Д.З.:
R.
Заметим, что х = 0 не является корнем уравнения, поэтому, разделив
обе части уравнения на
, получим уравнение
![]()
Пришли к уравнению, решение которого рассмотрено в п.4.
6) Возвратным уравнением нечетной степени
называется уравнение вида
где
R.
Возвратное уравнение четной степени – это уравнение вида
где
R.
Заметим, что возвратное уравнение нечетной степени имеет корень
![]()
Решим возвратное уравнение четверной степени ![]()
О.Д.З.:
R. Заметим, что
Разделив обе части уравнения на
(
, получим
![]()
Замена :
тогда ![]()

Ответ: ![]()
7) Однородным уравнением
ой степени называется
уравнение вида
которое заменой
сводится к алгебраическому уравнению
ой
степени.
Решим уравнение, которое сводится к однородному уравнению четвертой степени:
О.Д.З.:
R.
Заметим, что
, поэтому можем разделить обе части уравнения на выражение
,
получим
, это
уравнение заменой
сводится к квадратному уравнению ![]()
Рассмотрим еще некоторые уравнения, сводящиеся к квадратным.
8)
О.Д.З.:
R.
Заметим, что х = 0 не является корнем уравнения, поэтому можем
разделить обе части его на
получим
![]()
Замена:
Получаем квадратное уравнение
![]()
![]()
При решении последних уравнений мы пользовались утверждением: при умножении или делении обеих частей уравнения на число или выражение, не равное нулю на области допустимых значений переменной, получаем уравнение, равносильное данному.
Можно использовать и другое утверждение: при делении числителя и знаменателя дроби на число или выражение, не равное нулю на области допустимых значений переменной, получаем уравнение, равносильное данному. Покажем, как используется это утверждение.
9)
О.Д.З.:
R ![]()
Заметим, что х = 0 не является корнем уравнения, поэтому,
разделив числитель и знаменатель каждой дроби на х, получим
Замена:
тогда
![]()
10) При решении уравнения вида
можно воспользоваться
заменой
![]()
Решим уравнение:
Сделаем замену:
получим
![]()
Ответ: –5, 1.
11) Рассмотрим метод выделения полного квадрата при решении рационального уравнения.
О.Д.З.:![]()
![]()

![]()
Выполнив замену
получим квадратное уравнение ![]()
12) Покажем, как при решении уравнений может значительно упростить решение выделение целой части дробного выражения.
О.Д.З.: ![]()
Выделять целую часть можно делением «уголком» числителя на
знаменатель или, например, следующим образом: ![]()
Выполняя аналогичные
преобразования каждой дроби, получим ![]()
замена: ![]()
![]()
Ответ: ![]()
13) Уравнения вида
иногда можно решить, раскладывая
левую часть уравнения на множители. Раскладывать на множители можно
разными способами (вынесением общего множителя за скобки, способом
группировки и т.д.) .Рассмотрим один из способов, основанный на
подборе корней уравнения по его коэффициентам.
Теорема. Пусть
– многочлен с целыми коэффициентами.
Если
–
его рациональный корень (
– несократимая дробь), то
делится на
![]()
делится на
.
Эту теорему можно применять для нахождения корней уравнения с целыми коэффициентами. Если коэффициенты в уравнении не являются целыми числами, то предварительно необходимо умножить обе части его на наименьший общий знаменатель и получить уравнение с целыми коэффициентами.
Решим уравнение: ![]()
![]()
Если уравнение имеет рациональные корни, то все они содержатся
среди возможных значений дроби
Проверить, являются ли числа
корнями
данного уравнения можно по следующему правилу: если х = 1 является
корнем уравнения, то сумма всех его коэффициентов равна 0, если х =
–1 является корнем уравнения, то сумма коэффициентов, стоящих на
четных местах равна сумме коэффициентов, стоящих на нечетных
местах. Нетрудно увидеть, что один из корней нашего уравнения равен
1, а, следовательно, в разложении левой части уравнения на
множители будет присутствовать множитель ![]()
Второй множитель можно найти либо, разделив многочлен
на
«уголком», либо, применяя схему Горнера.
|
2 |
7 |
–2 |
–13 |
6 |
|
|
1 |
2 |
9 |
7 |
–6 |
0 |
|
–2 |
2 |
5 |
–3 |
0 |
Получаем,
Можно и дальше применять схему Горнера, а можно, получив
квадратный трехчлен, находить его корни по известным формулам.
В итоге получим ![]()
Ответ: –3; –2; 0,5; 1.
Следующие задания можно предложить для самостоятельной работы с целью закрепления навыков решения уравнений рассмотренными методами.
1)![]()
2) ![]()
3) ![]()
4) ![]()
5) ![]()
6) ![]()
7) ![]()
8) ![]()
9) ![]()
10) ![]()
11) ![]()
12) ![]()
13) ![]()
14) ![]()