Конечно, давайте разберем уравнение (\sqrt{x-1} = x-3) шаг за шагом.
Шаг 1: Поднимите обе стороны уравнения в квадрат
Чтобы избавиться от квадратного корня, возведем обе стороны уравнения в квадрат:
[
(\sqrt{x-1})^2 = (x-3)^2
]
Это упростится до:
[
x - 1 = (x - 3)^2
]
Шаг 2: Раскройте квадрат на правой стороне
Раскроем квадрат на правой стороне уравнения:
[
x - 1 = (x-3)(x-3)
]
[
x - 1 = x^2 - 6x + 9
]
Шаг 3: Перенесите все члены на одну сторону
Теперь перенесем все члены на одну сторону, чтобы получить квадратное уравнение:
[
0 = x^2 - 6x + 9 - x + 1
]
[
0 = x^2 - 7x + 10
]
Шаг 4: Решите квадратное уравнение
Теперь решим квадратное уравнение (x^2 - 7x + 10 = 0). Это можно сделать с помощью разложения на множители:
Ищем два числа, которые в сумме дают (-7), а в произведении (10). Этими числами будут (-5) и (-2).
[
x^2 - 7x + 10 = (x - 5)(x - 2) = 0
]
Отсюда у нас два корня:
- (x - 5 = 0 \Rightarrow x = 5)
- (x - 2 = 0 \Rightarrow x = 2)
Шаг 5: Проверьте корни
Поскольку мы возводили обе стороны в квадрат, могли возникнуть посторонние корни. Подставим найденные значения обратно в исходное уравнение, чтобы проверить их:
Для (x = 5):
(\sqrt{5-1} = 5-3)
(\sqrt{4} = 2)
(2 = 2) — верно.
Для (x = 2):
(\sqrt{2-1} = 2-3)
(\sqrt{1} = -1)
(1 \neq -1) — неверно.
Ответ
Единственное решение уравнения (\sqrt{x-1} = x-3) — это (x = 5).