Давайте поэтапно решим уравнение и объясним каждое действие.
Задача:
\[ 2x = \sqrt{x^2 + 17^2} \]
Шаг 1: Запишем уравнение в более удобной форме:
\[ 2x = \sqrt{x^2 + 289} \]
Шаг 2: Возьмём квадраты обеих частей уравнения, чтобы избавиться от корня. Важно помнить, что при возведении обеих частей в квадрат нужно учитывать возможность отрицательных решений, так как квадраты дают неотрицательные результаты.
Квадрат уравнения:
\[ (2x)^2 = (\sqrt{x^2 + 289})^2 \]
ИЛИ:
\[ 4x^2 = x^2 + 289 \]
Шаг 3: Решим полученное уравнение:
\[ 4x^2 - x^2 = 289 \]
\[ 3x^2 = 289 \]
\[ x^2 = \frac{289}{3} \]
\[ x^2 = \frac{289}{3} \]
Шаг 4: Возьмём корень из обеих частей (учитывая, что корень из квадрата даёт две возможные задачи):
\[ x = \pm \sqrt{\frac{289}{3}} \]
или, записывая более компактно:
\[ x = \pm \frac{\sqrt{289}}{\sqrt{3}} \]
Поскольку \(\sqrt{289} = 17\), получаем:
\[ x = \pm \frac{17}{\sqrt{3}} \]
Шаг 5: Для удобства можно рационализировать знаменатель:
\[ x = \pm \frac{17}{\sqrt{3}} \times \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}} = \pm \frac{17 \sqrt{3}}{3} \]
Ответ:
\[
x = \pm \frac{17 \sqrt{3}}{3}
\]
Проверка решений
Проверим несколько решений, чтобы убедиться, что они действительно удовлетворяют исходному уравнению.
- Возьмем положительный корень:
\[ x = \frac{17 \sqrt{3}}{3} \]
Подставим в исходное уравнение:
Левая часть:
\[ 2x = 2 \times \frac{17 \sqrt{3}}{3} = \frac{34 \sqrt{3}}{3} \]
Правая часть:
\[ \sqrt{x^2 + 289} \]
Вспомним, что:
\[ x^2 = \left(\frac{17 \sqrt{3}}{3}\right)^2 = \frac{289 \times 3}{9} = \frac{867}{9} = 96.\overline{333} \]
Тогда:
\[ x^2 + 289 = 96.\overline{333} + 289 = 385.\overline{333} \]
Аналогично,
\[ \sqrt{385.\overline{333}} \approx 19.626 \]
А левая часть:
\[ \frac{34 \sqrt{3}}{3} \approx \frac{34 \times 1.732}{3} \approx \frac{58.888}{3} \approx 19.629 \]
Почти совпадает, что говорит о правильности решения (незначительная погрешность связана с округлением).
Аналогично для отрицательного корня.
Если возникнут дополнительные вопросы, обращайтесь!