Конечно, давайте решим уравнение ( \frac{4}{x} = x ) графическим методом.
Шаг 1: Построение графиков функций
Для того чтобы решить уравнение графически, нам нужно построить графики двух функций:
- ( y = \frac{4}{x} )
- ( y = x )
Шаг 2: Анализ функций
Функция ( y = \frac{4}{x} )
- Эта функция является гиперболой.
- Она имеет вертикальную асимптоту при ( x = 0 ) (график стремится к бесконечности по мере приближения к этой линии).
- Она симметрична относительно начала координат (если ( x ) положительное, ( y ) положительное, и наоборот).
Функция ( y = x )
- Это прямая линия, проходящая через начало координат (0, 0) с угловым коэффициентом 1.
- Она увеличивается под углом 45° к осям координат.
Шаг 3: Построение графиков
График функции ( y = \frac{4}{x} ):
- Для построения этой гиперболы можно взять несколько точек. Например, при ( x = 1 ), ( y = 4 ); при ( x = 2 ), ( y = 2 ); при ( x = 4 ), ( y = 1 ); при ( x = -1 ), ( y = -4 ); при ( x = -2 ), ( y = -2 ); при ( x = -4 ), ( y = -1 ).
- Соединяя эти точки, получаем две ветви гиперболы, одну в первой и третьей четвертях, другую во второй и четвертой.
График функции ( y = x ):
- Это просто прямая линия, проходящая через точки (0, 0), (1, 1), (2, 2), и так далее.
Шаг 4: Нахождение точек пересечения
Теперь нам нужно найти точки пересечения этих двух графиков. Точки пересечения соответствуют решениям уравнения ( \frac{4}{x} = x ).
- Первая точка пересечения находится в первой четверти.
- Вторая точка пересечения находится в третьей четверти.
На практике, можно визуально определить приблизительные координаты этих точек пересечения.
Шаг 5: Аналитическое подтверждение
Для точного нахождения решений, можно решить уравнение аналитически:
- ( \frac{4}{x} = x )
- Умножим обе стороны на ( x ): ( 4 = x^2 )
- Решим квадратное уравнение: ( x^2 = 4 )
- ( x = \pm 2 )
Итог
Точки ( x = 2 ) и ( x = -2 ) являются решениями уравнения ( \frac{4}{x} = x ). Проверим их подстановкой в исходное уравнение:
- При ( x = 2 ): ( \frac{4}{2} = 2 ), что верно.
- При ( x = -2 ): ( \frac{4}{-2} = -2 ), что также верно.
Таким образом, графическое решение подтверждается аналитическим методом. Решения уравнения ( \frac{4}{x} = x ) — это ( x = 2 ) и ( x = -2 ).