Для того чтобы выяснить, сколько решений имеет уравнение \( \frac{3}{x-4} = x^2 - 4x \), начнем с преобразования уравнения.
- Переносим всё в одну сторону:
\[ \frac{3}{x-4} - (x^2 - 4x) = 0 \]
- Устранение дроби: умножим обе стороны уравнения на \( x - 4 \) (при условии, что \( x \neq 4 \)):
\[ 3 - (x^2 - 4x)(x - 4) = 0 \]
- Раскроем скобки:
\[ 3 - (x^3 - 4x^2 - 4x^2 + 16x) = 0 \]
Это упростится до:
\[ 3 - (x^3 - 8x^2 + 16x) = 0 \]
Или:
\[ x^3 - 8x^2 + 16x - 3 = 0 \]
Теперь нам нужно изучить, сколько решений имеет это кубическое уравнение. Для этого воспользуемся теорией о количестве решений.
- Находим производную для анализа:
\[ f'(x) = 3x^2 - 16x + 16 \]
- Находим критические точки, решая уравнение \( f'(x) = 0 \):
\[ 3x^2 - 16x + 16 = 0 \]
Используем дискриминант:
\[ D = (-16)^2 - 4 \cdot 3 \cdot 16 = 256 - 192 = 64 \]
Так как дискриминант положителен, уравнение имеет два различных корня. Это означает, что функция \( f(x) \) меняет свой знак и, следовательно, будет иметь три различные точки пересечения с осью \( x \) (три решения).
Таким образом, уравнение \( \frac{3}{x-4} = x^2 - 4x \) имеет три решения.