Для решения уравнения ( \frac{6}{x} = x + 1 ) графическим методом, необходимо построить графики двух функций:
- ( y_1 = \frac{6}{x} )
- ( y_2 = x + 1 )
и найти точки их пересечения.
Построение графиков:
1. График функции ( y_1 = \frac{6}{x} ):
- Это гипербола, которая имеет асимптоты:
- Вертикальная асимптота ( x = 0 ) (ось ( y ))
- Горизонтальная асимптота ( y = 0 ) (ось ( x ))
- При ( x > 0 ) (правая часть гиперболы):
- Если ( x ) увеличивается, то ( y_1 ) уменьшается и приближается к нулю.
- Если ( x ) уменьшается, то ( y_1 ) увеличивается и стремится к бесконечности.
- При ( x < 0 ) (левая часть гиперболы):
- Если ( x ) уменьшается (становится более отрицательным), то ( y_1 ) увеличивается и уходит в отрицательную бесконечность.
- Если ( x ) увеличивается (становится менее отрицательным), то ( y_1 ) уменьшается и приближается к нулю.
2. График функции ( y_2 = x + 1 ):
- Это прямая линия с угловым коэффициентом 1 и y-перехватом 1.
- Прямая пересекает ось ( y ) в точке (0, 1).
- Прямая пересекает ось ( x ) в точке (-1, 0).
Найдём точки пересечения:
Для нахождения точек пересечения, приравняем функции:
[ \frac{6}{x} = x + 1 ]
Переносим все слагаемые в одну сторону:
[ \frac{6}{x} - x - 1 = 0 ]
Умножаем все уравнение на ( x ) (предполагая ( x \neq 0 )) для избавления от дроби:
[ 6 - x^2 - x = 0 ]
Перепишем уравнение в стандартной форме:
[ x^2 + x - 6 = 0 ]
Решим квадратное уравнение:
Используем формулу квадратного уравнения ( ax^2 + bx + c = 0 ), где ( a = 1 ), ( b = 1 ), ( c = -6 ):
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
Подставляем значения:
[ x = \frac{-1 \pm \sqrt{1^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-6)}}{2 \cdot 1} ]
[ x = \frac{-1 \pm \sqrt{1 + 24}}{2} ]
[ x = \frac{-1 \pm \sqrt{25}}{2} ]
[ x = \frac{-1 \pm 5}{2} ]
Рассмотрим оба варианта:
- ( x = \frac{-1 + 5}{2} = \frac{4}{2} = 2 )
- ( x = \frac{-1 - 5}{2} = \frac{-6}{2} = -3 )
Проверим найденные значения:
Для ( x = 2 ):
[ y_1 = \frac{6}{2} = 3 ]
[ y_2 = 2 + 1 = 3 ]
Точка (2, 3) является точкой пересечения.
Для ( x = -3 ):
[ y_1 = \frac{6}{-3} = -2 ]
[ y_2 = -3 + 1 = -2 ]
Точка (-3, -2) является точкой пересечения.
Вывод:
Точки пересечения графиков функций ( y_1 = \frac{6}{x} ) и ( y_2 = x + 1 ) являются решениями уравнения ( \frac{6}{x} = x + 1 ). Эти точки:
Таким образом, графическое решение уравнения ( \frac{6}{x} = x + 1 ) даёт два значения ( x ):
[ x = 2 ]
[ x = -3 ]