Skip to main content

Теория: Замена переменной (новая переменная - алгебраическая дробь)

Задание

Решите уравнение методом замены переменной:

\(\displaystyle \frac{1}{(x-2)^2}+\frac{1}{x-2}-6=0{\small.}\)


Если уравнение имеет единственный корень, оставьте последнее поле ответа пустым.

Если уравнение не имеет корней, оставьте оставьте оба поля ответа пустымыми.

\(\displaystyle x_1=\)
\frac{5}{3}
\(\displaystyle x_2=\)
\frac{5}{2}
Решение

Обе части уравнения  

\(\displaystyle \frac{1}{(x-2)^2}+\frac{1}{x-2}-6=0\)

имеют смысл при

\(\displaystyle x=\not 2{\small .}\)

Заметим, что 

\(\displaystyle \frac{1}{(x-2)^2}=\left(\frac{1}{x-2}\right)^2{\small}\)

и запишем уравнение в виде:

\(\displaystyle \left(\color{blue}{ \frac{1}{x-2}}\right)^2 + \color{blue}{ \frac{1}{x-2}}-6=0{\small.}\)


Видим, что в уравнении повторяется одно и то же выражение \(\displaystyle \color{blue}{ \frac{1}{x-2}}{\small.}\)


Тогда, если сделать замену переменной \(\displaystyle t=\frac{1}{x-2} {\small,}\) то \(\displaystyle \left( \frac{1}{x-2}\right)^2=t^2{\small.}\)

Исходное уравнение примет вид:

\(\displaystyle {t^2}+{t}-6=0{\small.}\)


2. Получили квадратное уравнение. Решим его.

Корни квадратного уравнения \(\displaystyle {t^2}+{t}-6=0\) равны:

\(\displaystyle t_1=-3{\small,}\)

\(\displaystyle t_2=2{\small.}\)

3. Вернемся к переменной \(\displaystyle x\) (сделаем обратную замену). 

Так как \(\displaystyle t=\frac{1}{x-2} {\small,}\) то

\(\displaystyle -3=\frac{1}{x-2} \)  или  \(\displaystyle 2=\frac{1}{x-2}{\small.}\)

Перепишем уравнения в виде:

\(\displaystyle \frac{1}{x-2} =-3\)  или  \(\displaystyle \frac{1}{x-2} =2{\small.}\)

Решив полученные уравнения, найдём корни:

 \(\displaystyle x=\frac{5}{3}{\small }\) и \(\displaystyle x=\frac{5}{2}{\small.}\)

И при \(\displaystyle x=\frac{5}{3}{\small,}\) и при \(\displaystyle x=\frac{5}{2}{\small}\) обе части исходного уравнения имеют смысл.

Значит, \(\displaystyle x_1=\frac{5}{3}\) и \(\displaystyle x_2=\frac{5}{2}\) являются корнями исходного уравнения.

Ответ:\(\displaystyle x_1=\frac{5}{3}{\small,}\)
 \(\displaystyle x_2=\frac{5}{2}{\small. }\)