Давайте решим уравнение по шагам.
Итак, дано следующее уравнение: \[ \frac{-3x^2 + 4x - 4}{2} = -x + 6 - \frac{x}{3} \]
Шаг 1: Упрощение правой части уравнения
Сначала упростим правую часть уравнения: \[ -x + 6 - \frac{x}{3} \]
Чтобы сложить \(-x\) и \(-\frac{x}{3}\), нужно привести к общему знаменателю. Общий знаменатель для 1 и 3 — это 3. Перепишем \(-x\) с общим знаменателем: \[ -x = -\frac{3x}{3} \]
Теперь у нас есть: \[ -\frac{3x}{3} + 6 - \frac{x}{3} \]
Сложим дроби: \[ -\frac{3x + x}{3} + 6 = -\frac{4x}{3} + 6 \]
Таким образом, правая часть уравнения теперь выглядит так: \[ -x + 6 - \frac{x}{3} = -\frac{4x}{3} + 6 \]
Шаг 2: Упрощение левой части уравнения
Теперь разберём левую часть: \[ \frac{-3x^2 + 4x - 4}{2} \]
Эту дробь можно разделить по каждому элементу: \[ \frac{-3x^2}{2} + \frac{4x}{2} - \frac{4}{2} = \frac{-3x^2}{2} + 2x - 2 \]
Шаг 3: Установление равенства
Теперь мы можем записать уравнение как: \[ \frac{-3x^2}{2} + 2x - 2 = -\frac{4x}{3} + 6 \]
Шаг 4: Умножение на общий знаменатель
Чтобы избавиться от дробей, умножим всё уравнение на 6 (это общий знаменатель для 2 и 3): \[ 6\left(\frac{-3x^2}{2}\right) + 6(2x) - 6(2) = 6\left(-\frac{4x}{3}\right) + 6(6) \]
В результате получим: \[ -9x^2 + 12x - 12 = -8x + 36 \]
Шаг 5: Перенос всех членов в одну сторону
Переместим все члены на одну сторону: \[ -9x^2 + 12x + 8x - 12 - 36 = 0 \] \[ -9x^2 + 20x - 48 = 0 \]
Шаг 6: Умножение на -1
Умножим всё уравнение на -1 для удобства: \[ 9x^2 - 20x + 48 = 0 \]
Шаг 7: Решение квадратного уравнения
Теперь воспользуемся формулой для решения квадратных уравнений \(ax^2 + bx + c = 0\): \[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \]
В нашем случае:
- \(a = 9\)
- \(b = -20\)
- \(c = 48\)
Теперь подставим значения в формулу: \[ x = \frac{-(-20) \pm \sqrt{(-20)^2 - 4 \cdot 9 \cdot 48}}{2 \cdot 9} \] \[ x = \frac{20 \pm \sqrt{400 - 1728}}{18} \] \[ x = \frac{20 \pm \sqrt{-1328}}{18} \]
Шаг 8: Определение типа корней
Поскольку под корнем у нас отрицательное число (-1328), это указывает на отсутствие вещественных корней. Мы можем написать корни в виде комплексных чисел: \[ x = \frac{20 \pm i\sqrt{1328}}{18} \]
Мы можем упростить \(\sqrt{1328}\) до: \[ \sqrt{1328} = \sqrt{16 \cdot 83} = 4\sqrt{83} \]
Итак, окончательный ответ: \[ x = \frac{20 \pm 4i\sqrt{83}}{18} = \frac{10 \pm 2i\sqrt{83}}{9} \]
Вывод
Уравнение имеет два комплексных корня: \[ x = \frac{10 + 2i\sqrt{83}}{9} \quad \text{и} \quad x = \frac{10 - 2i\sqrt{83}}{9} \]