Краткий ответ
а) \(4\); б) \(5\); в) \(72\).
а) \(3a^2|b|^3\)
(если \(a,b\ge 0\), то \(3a^2b^3\));
б) \(2x^2y^3\).а) \(x=-\dfrac{59}{2}\);
б) \(x=4,\;5\);
в) \(x=10\);
г) \(x=5\).а) \(x\in\left[-\dfrac13;\dfrac{35}{3}\right)\);
б) \(x\in\left(-\infty;-\dfrac{13}{5}\right)\);
в) \(x\in\left[\dfrac57;\dfrac34\right)\).Для \(y=3x^4\): график симметричен относительно оси \(Oy\), проходит через точки \((0;0)\), \((\pm1;3)\), \((\pm2;48)\), имеет минимум в точке \((0;0)\).
Решение
1. Вычислить
а)
\[ \sqrt[3]{64}=4, \]
так как \(4^3=64\).
б)
\[ \sqrt[4]{5}\cdot\sqrt[4]{125} =\sqrt[4]{5\cdot125} =\sqrt[4]{625} =5. \]
в)
\[ \sqrt[5]{3^{10}\cdot2^{15}} =3^{10:5}\cdot2^{15:5} =3^2\cdot2^3 =9\cdot8=72. \]
2. Упростить
а)
\[ \sqrt[4]{81a^8b^{12}} =\sqrt[4]{3^4\cdot(a^2)^4\cdot(b^3)^4}. \]
Так как корень четвёртой степени из четвёртой степени даёт модуль,
\[ \sqrt[4]{81a^8b^{12}} =3a^2|b|^3. \]
Если по условию \(b\ge0\), то ответ записывают как \(3a^2b^3\).
б)
\[ \begin{aligned} \sqrt[5]{4x^2y^7}\cdot\sqrt[5]{8x^8y^8} &=\sqrt[5]{32x^{10}y^{15}}\\ &=\sqrt[5]{2^5(x^2)^5(y^3)^5}\\ &=2x^2y^3. \end{aligned} \]
3. Решить уравнение
а)
\[ \sqrt{5-2x}=8. \]
Возводим обе части в квадрат:
\[ 5-2x=64, \]
\[ -2x=59,\qquad x=-\frac{59}{2}. \]
Проверка:
\[ \sqrt{5-2\left(-\frac{59}{2}\right)} =\sqrt{64}=8. \]
Ответ:
\[ \boxed{x=-\frac{59}{2}}. \]
б)
\[ \sqrt{x^2-9x+24}=2. \]
Возводим в квадрат:
\[ x^2-9x+24=4, \]
\[ x^2-9x+20=0, \]
\[ (x-4)(x-5)=0. \]
Следовательно,
\[ \boxed{x=4,\;5}. \]
Проверка: при \(x=4\) и \(x=5\) подкоренное выражение равно \(4\), поэтому корень равен \(2\).
в)
\[ \sqrt[3]{12x+5}=5. \]
Возводим обе части в третью степень:
\[ 12x+5=125, \]
\[ 12x=120,\qquad \boxed{x=10}. \]
г)
\[ \sqrt{2x+6}=x-1. \]
Правая часть должна быть неотрицательной:
\[ x-1\ge0,\qquad x\ge1. \]
Возводим в квадрат:
\[ 2x+6=(x-1)^2, \]
\[ 2x+6=x^2-2x+1, \]
\[ x^2-4x-5=0, \]
\[ (x-5)(x+1)=0. \]
Получаем \(x=5\) или \(x=-1\), но условию \(x\ge1\) удовлетворяет только \(x=5\).
Ответ:
\[ \boxed{x=5}. \]
4. Решить неравенство
а)
\[ \sqrt{3x+1}<6. \]
ОДЗ:
\[ 3x+1\ge0,\qquad x\ge-\frac13. \]
Возводим в квадрат:
\[ 3x+1<36, \]
\[ 3x<35,\qquad x<\frac{35}{3}. \]
Ответ:
\[ \boxed{x\in\left[-\frac13;\frac{35}{3}\right)}. \]
б)
\[ \sqrt{3-5x}>4. \]
ОДЗ:
\[ 3-5x\ge0,\qquad x\le\frac35. \]
Возводим в квадрат:
\[ 3-5x>16, \]
\[ -5x>13,\qquad x<-\frac{13}{5}. \]
Ответ:
\[ \boxed{x\in\left(-\infty;-\frac{13}{5}\right)}. \]
в)
\[ \sqrt{7x-5}<\sqrt{4-5x}. \]
ОДЗ:
\[ 7x-5\ge0,\qquad 4-5x\ge0, \]
\[ x\ge\frac57,\qquad x\le\frac45. \]
Обе части неотрицательны, поэтому возводим в квадрат:
\[ 7x-5<4-5x, \]
\[ 12x<9,\qquad x<\frac34. \]
С учётом ОДЗ:
\[ \boxed{x\in\left[\frac57;\frac34\right)}. \]
5. График функции \(y=3x^4\)
Составим таблицу:
\[ \begin{array}{c|ccccc} x&-2&-1&0&1&2\\ \hline y=3x^4&48&3&0&3&48 \end{array} \]
Отметьте точки
\[ (-2;48),\;(-1;3),\;(0;0),\;(1;3),\;(2;48) \]
и соедините их плавной линией. Получится симметричная относительно оси \(Oy\) ветвь четвёртой степени.
Свойства функции:
- область определения: \(\mathbb R\);
- область значений: \([0;+\infty)\);
- функция чётная, так как \[ f(-x)=3(-x)^4=3x^4=f(x); \]
- убывает на \((-\infty;0]\);
- возрастает на \([0;+\infty)\);
- наименьшее значение \(y=0\) достигается при \(x=0\);
- нуль функции: \(x=0\);
- \(y>0\) при \(x\ne0\);
- функция не ограничена сверху.
