Равносильные уравнения. Основные приемы решения уравнений

Равносильными уравнениями называются такие уравнения, которые имеют одни и те же корни, например уравнения х² = 3х - 2 и x²+2 = 3x равносильны (оба имеют корни х = 1 и х = 2).

Процесс решения уравнений заключается в основном в замене данного уравнения другим, ему равносильным.

Основные приемы, применяемые при решении уравнения, таковы.

1. Замена одного выражения другим, тождественно ему равным. Например, уравнение

(x + 1)² = 2x + 5
можно заменить равносильным уравнением
x² + 2x + 1 = 2x + 5

2. Перенос слагаемых из одной части уравнения в другую с переменой знака на обратный; например, в уравнении х² + 2х + 1 = 2х + 5 можно перенести все члены в левую часть, причем члены + 2х и +5 из правой части в левую перейдут со знаком минус. Уравнение х² + 2x + 1 - 2x – 5 =0 или, что то же, х² - 4 = 0, равносильно исходному.

3. Умножение или деление обеих частей равенства на одно и то же выражение. При этом нужно иметь в виду, что новое уравнение может не быть равносильным предыдущему, если выражение, на которое мы умножаем или делим может быть равным нулю.

Пример. Дано уравнение (х - 1) (х + 2) = 4(x — 1). Разделив обе его части на х - 1, получаем х + 2 = 4. Это уравнение имеет единственный корень х = 2. Исходное же уравнение кроме корня х = 2 имеет еще корень х = 1. При делении на х - 1 этот корень «потерялся». Наоборот, при умножении обеих частей уравнения x + 2 = 4 сверх корня х = +2 появляется новый корень х = 1.

Из этого отнюдь не следует, что не нужно умножать или делить обеих частей уравнения на выражение, могущее равняться нулю. Нужно только каждый раз, когда такое действие производится, учесть, не пропадут ли при этом какие-нибудь старые корни и не появятся ли какие-нибудь новые.

4. Можно также возводить обе части уравнения в одну и ту же степень или извлекать из обеих частей корни одной и той же степени; однако при этом также могут получаться уравнения, не равносильные исходным. Например, уравнение 2х = 6 имеет один корень х = 3; уравнение же (2x²)² = 6², т. е. 4x² = 36, имеет два корня:
х = 3 и х = - 3.

Перед тем как выполнить преобразование уравнения, нужно посмотреть, не могут ли при этом пропасть некоторые старые его корни или появиться новые. Особенно важно установить, не пропадают ли старые корни; появление новых не так опасно, ибо всегда можно, получив некоторый корень, подставить его, в исходное уравнение и непосредственно, проверить, удовлетворяется ли оно.

Узнать больше

Теорема косинусов

Ловкий Карл Фридрих Гаусс