Чтобы решить уравнение \( \frac{x^2 + 3x}{2} + x - \frac{3x^2}{8} = 2x \), мы будем действовать поэтапно.
Шаг 1: Упростить уравнение
Первым делом, упрощаем выражение с обеих сторон уравнения. Сначала приведем все к одному знаменателю. В данном случае наименьший общий знаменатель для дробей \(2\) и \(8\) – это \(8\).
Перепишем все члены уравнения с учетом общего знаменателя:
\[ \frac{4(x^2 + 3x)}{8} + \frac{8x}{8} - \frac{3x^2}{8} = \frac{16x}{8} \]
Шаг 2: Убрать дроби
Запишем уравнение без дробей, умножив все выражение на \(8\):
\[ 4(x^2 + 3x) + 8x - 3x^2 = 16x \]
Теперь раскроем скобки и упростим:
\[ 4x^2 + 12x + 8x - 3x^2 = 16x \]
Шаг 3: Собрать подобные члены
Соберем все члены на одной стороне:
\[ 4x^2 - 3x^2 + 12x + 8x - 16x = 0 \]
Упрощая, получаем:
\[ x^2 + 4x - 16 = 0 \]
Шаг 4: Решение квадратного уравнения
Теперь мы имеем квадратное уравнение \( x^2 + 4x - 16 = 0 \). Используем формулу корней квадратного уравнения:
\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \]
где \(a = 1\), \(b = 4\), \(c = -16\).
Подставим значения \(a\), \(b\), и \(c\):
\[ x = \frac{-4 \pm \sqrt{4^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-16)}}{2 \cdot 1} \]
Шаг 5: Вычисление дискриминанта
Вычислим дискриминант:
\[ D = 4^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-16) = 16 + 64 = 80 \]
Корень из дискриминанта:
\[ \sqrt{D} = \sqrt{80} = 4\sqrt{5} \]
Шаг 6: Подставляем дискриминант обратно в формулу
Теперь подставляем дискриминант обратно:
\[ x = \frac{-4 \pm 4\sqrt{5}}{2} \]
Упрощаем:
\[ x = -2 \pm 2\sqrt{5} \]
Шаг 7: Итоговые корни уравнения
Таким образом, окончательные корни уравнения:
\[ x_1 = -2 + 2\sqrt{5} \] \[ x_2 = -2 - 2\sqrt{5} \]
Заключение
Мы решили уравнение \( \frac{x^2 + 3x}{2} + x - \frac{3x^2}{8} = 2x \), и в результате получили два корня: \( x = -2 + 2\sqrt{5} \) и \( x = -2 - 2\sqrt{5} \).