school
Математика
verified
Решено AI
Решение уравнения: (3x² - 2) / (2 - 8x) = 21
help_outline
Условие задачи
Решить уравнение 3 умноженное на х в квадрате минус 2, это верхняя часть дроби деленная дробь на 2 минус 8 умноженное на х равно 21
lightbulb
Краткий ответ
Решение уравнения (3x² - 2) / (2 - 8x) = 21 требует приведения к квадратному уравнению. Важно учесть ограничение x ≠ 1/4.
Подробное решение
Давайте решим это уравнение по шагам.
Сначала запишем уравнение в математическом виде:
\[ \frac{3x^2 - 2}{2 - 8x} = 21 \]
Чтобы избавиться от дроби, умножим обе части уравнения на знаменатель \( (2 - 8x) \).
Важно помнить, что знаменатель не может быть равен нулю, поэтому \( 2 - 8x \neq 0 \), что означает \( 8x \neq 2 \), или \( x \neq \frac{2}{8} \), то есть \( x \neq \frac{1}{4} \).
Итак, умножаем:
\[ (2 - 8x) \cdot \frac{3x^2 - 2}{2 - 8x} = 21 \cdot (2 - 8x) \]
\[ 3x^2 - 2 = 21 \cdot (2 - 8x) \]
Теперь раскроем скобки в правой части уравнения:
\[ 3x^2 - 2 = 21 \cdot 2 - 21 \cdot 8x \]
\[ 3x^2 - 2 = 42 - 168x \]
Перенесем все члены в левую часть уравнения, чтобы получить квадратное уравнение в стандартном виде \( ax^2 + bx + c = 0 \):
\[ 3x^2 + 168x - 2 - 42 = 0 \]
\[ 3x^2 + 168x - 44 = 0 \]
Теперь у нас есть квадратное уравнение. Мы можем решить его с помощью формулы дискриминанта.
Для уравнения \( ax^2 + bx + c = 0 \), дискриминант \( D \) вычисляется по формуле:
\[ D = b^2 - 4ac \]
А корни уравнения \( x_{1,2} \) вычисляются по формуле:
\[ x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} \]
В нашем уравнении \( 3x^2 + 168x - 44 = 0 \):
\( a = 3 \)
\( b = 168 \)
\( c = -44 \)
Вычислим дискриминант:
\[ D = (168)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-44) \]
\[ D = 28224 - 12 \cdot (-44) \]
\[ D = 28224 + 528 \]
\[ D = 28752 \]
Теперь найдем корни уравнения:
\[ x_{1,2} = \frac{-168 \pm \sqrt{28752}}{2 \cdot 3} \]
\[ x_{1,2} = \frac{-168 \pm \sqrt{28752}}{6} \]
Давайте попробуем упростить \( \sqrt{28752} \).
Разложим 28752 на множители:
\( 28752 = 4 \cdot 7188 \)
\( 7188 = 4 \cdot 1797 \)
\( 1797 = 3 \cdot 599 \)
599 - это простое число.
Значит, \( 28752 = 4 \cdot 4 \cdot 3 \cdot 599 = 16 \cdot 3 \cdot 599 = 16 \cdot 1797 \)
Тогда \( \sqrt{28752} = \sqrt{16 \cdot 1797} = \sqrt{16} \cdot \sqrt{1797} = 4\sqrt{1797} \)
Подставим это обратно в формулу для корней:
\[ x_{1,2} = \frac{-168 \pm 4\sqrt{1797}}{6} \]
Разделим числитель и знаменатель на 2:
\[ x_{1,2} = \frac{-84 \pm 2\sqrt{1797}}{3} \]
Теперь запишем два корня:
\[ x_1 = \frac{-84 + 2\sqrt{1797}}{3} \]
\[ x_2 = \frac{-84 - 2\sqrt{1797}}{3} \]
Проверим условие \( x \neq \frac{1}{4} \).
Оба полученных корня являются иррациональными числами, поэтому они точно не равны \( \frac{1}{4} \).
Ответ:
Корни уравнения:
\[ x_1 = \frac{-84 + 2\sqrt{1797}}{3} \]
\[ x_2 = \frac{-84 - 2\sqrt{1797}}{3} \]