Краткое пояснение:
Для решения данного иррационального уравнения необходимо последовательно возводить обе части в квадрат, чтобы избавиться от радикалов, упрощая уравнение на каждом шаге. Важно проверять полученные корни.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Перенесем один из корней в правую часть уравнения:
\[ \sqrt{2x+5} = 1 + \sqrt{x+6} \] - Шаг 2: Возведем обе части уравнения в квадрат:
\[ (\sqrt{2x+5})^2 = (1 + \sqrt{x+6})^2 \]
\[ 2x+5 = 1^2 + 2 \cdot 1 \cdot \sqrt{x+6} + (\sqrt{x+6})^2 \]
\[ 2x+5 = 1 + 2\sqrt{x+6} + x+6 \] - Шаг 3: Упростим уравнение и выделим корень:
\[ 2x+5 = x+7 + 2\sqrt{x+6} \]
\[ 2x - x + 5 - 7 = 2\sqrt{x+6} \]
\[ x - 2 = 2\sqrt{x+6} \] - Шаг 4: Перед возведением в квадрат еще раз, учтем условие неотрицательности левой части:
\[ x - 2 \ge 0 \]
\[ x \ge 2 \] - Шаг 5: Возведем обе части уравнения в квадрат:
\[ (x-2)^2 = (2\sqrt{x+6})^2 \]
\[ x^2 - 4x + 4 = 4(x+6) \]
\[ x^2 - 4x + 4 = 4x + 24 \] - Шаг 6: Приведем к стандартному виду квадратного уравнения:
\[ x^2 - 4x - 4x + 4 - 24 = 0 \]
\[ x^2 - 8x - 20 = 0 \] - Шаг 7: Решим квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
\( D = b^2 - 4ac = (-8)^2 - 4(1)(-20) = 64 + 80 = 144 \)
\( \sqrt{D} = 12 \)
\[ x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{8 + 12}{2} = \frac{20}{2} = 10 \]
\[ x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{8 - 12}{2} = \frac{-4}{2} = -2 \] - Шаг 8: Проверим корни, подставив их в исходное уравнение и учтя условие x >= 2:
Для x = 10:
Левая часть: \( \sqrt{2(10)+5} - \sqrt{10+6} = \sqrt{20+5} - \sqrt{16} = \sqrt{25} - 4 = 5 - 4 = 1 \)
Правая часть: 1
Левая часть равна правой. Кроме того, 10 >= 2. Этот корень подходит.
Для x = -2:
Условие x >= 2 нарушено (-2 < 2). Этот корень не подходит.
Ответ: x = 10