1. Решить уравнения:
А) $$x^2 + 6x + 23 = 0$$
* Вычислим дискриминант: $$D = b^2 - 4ac = 6^2 - 4 cdot 1 cdot 23 = 36 - 92 = -56$$
* Так как дискриминант отрицательный, уравнение не имеет действительных корней.
* Ответ: уравнение не имеет действительных корней.
Б) $$x^4 + 5x^2 - 36 = 0$$
* Введем замену $$t = x^2$$, тогда уравнение примет вид: $$t^2 + 5t - 36 = 0$$
* Решим квадратное уравнение относительно t: $$t^2 + 5t - 36 = 0$$
* Вычислим дискриминант: $$D = b^2 - 4ac = 5^2 - 4 cdot 1 cdot (-36) = 25 + 144 = 169$$
* Найдем корни: $$t_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-5 + \sqrt{169}}{2 cdot 1} = \frac{-5 + 13}{2} = \frac{8}{2} = 4$$
$$t_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-5 - \sqrt{169}}{2 cdot 1} = \frac{-5 - 13}{2} = \frac{-18}{2} = -9$$
* Вернемся к замене: $$x^2 = t$$
* $$x^2 = 4$$
$$x_1 = 2, x_2 = -2$$
* $$x^2 = -9$$
Уравнение не имеет действительных корней.
* Ответ: $$x_1 = 2, x_2 = -2$$
В) $$(x^2 + 2x)^2 - 3(x^2 + 2x) - 40 = 0$$
* Введем замену $$t = x^2 + 2x$$, тогда уравнение примет вид: $$t^2 - 3t - 40 = 0$$
* Решим квадратное уравнение относительно t: $$t^2 - 3t - 40 = 0$$
* Вычислим дискриминант: $$D = b^2 - 4ac = (-3)^2 - 4 cdot 1 cdot (-40) = 9 + 160 = 169$$
* Найдем корни: $$t_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{3 + \sqrt{169}}{2 cdot 1} = \frac{3 + 13}{2} = \frac{16}{2} = 8$$
$$t_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{3 - \sqrt{169}}{2 cdot 1} = \frac{3 - 13}{2} = \frac{-10}{2} = -5$$
* Вернемся к замене: $$x^2 + 2x = t$$
* $$x^2 + 2x = 8$$
$$x^2 + 2x - 8 = 0$$
Вычислим дискриминант: $$D = b^2 - 4ac = 2^2 - 4 cdot 1 cdot (-8) = 4 + 32 = 36$$
$$x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-2 + \sqrt{36}}{2 cdot 1} = \frac{-2 + 6}{2} = \frac{4}{2} = 2$$
$$x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-2 - \sqrt{36}}{2 cdot 1} = \frac{-2 - 6}{2} = \frac{-8}{2} = -4$$
* $$x^2 + 2x = -5$$
$$x^2 + 2x + 5 = 0$$
Вычислим дискриминант: $$D = b^2 - 4ac = 2^2 - 4 cdot 1 cdot 5 = 4 - 20 = -16$$
Уравнение не имеет действительных корней.
* Ответ: $$x_1 = 2, x_2 = -4$$
Г) $$x^7 + 3x^6 - 4x^5 = 0$$
* Вынесем общий множитель $$x^5$$ за скобки: $$x^5(x^2 + 3x - 4) = 0$$
* Приравняем каждый множитель к нулю:
$$x^5 = 0$$
$$x_1 = 0$$
$$x^2 + 3x - 4 = 0$$
Вычислим дискриминант: $$D = b^2 - 4ac = 3^2 - 4 cdot 1 cdot (-4) = 9 + 16 = 25$$
$$x_2 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-3 + \sqrt{25}}{2 cdot 1} = \frac{-3 + 5}{2} = \frac{2}{2} = 1$$
$$x_3 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-3 - \sqrt{25}}{2 cdot 1} = \frac{-3 - 5}{2} = \frac{-8}{2} = -4$$
* Ответ: $$x_1 = 0, x_2 = 1, x_3 = -4$$
Д) $$\frac{2}{x-3} + \frac{1}{x+2} = \frac{x^2+4x-1}{x^2-x-6}$$
* Разложим знаменатель правой части на множители: $$x^2 - x - 6 = (x - 3)(x + 2)$$
* Приведем левую часть к общему знаменателю: $$\frac{2(x+2) + 1(x-3)}{(x-3)(x+2)} = \frac{x^2+4x-1}{(x-3)(x+2)}$$
* Упростим числитель левой части: $$\frac{2x+4 + x-3}{(x-3)(x+2)} = \frac{3x+1}{(x-3)(x+2)}$$
* Теперь уравнение выглядит так: $$\frac{3x+1}{(x-3)(x+2)} = \frac{x^2+4x-1}{(x-3)(x+2)}$$
* Умножим обе части уравнения на $$(x-3)(x+2)$$, при условии, что $$x
eq 3$$ и $$x
eq -2$$:
$$3x + 1 = x^2 + 4x - 1$$
* Перенесем все члены в правую часть уравнения: $$0 = x^2 + x - 2$$
* Решим квадратное уравнение: $$x^2 + x - 2 = 0$$
* Вычислим дискриминант: $$D = b^2 - 4ac = 1^2 - 4 cdot 1 cdot (-2) = 1 + 8 = 9$$
* Найдем корни: $$x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-1 + \sqrt{9}}{2 cdot 1} = \frac{-1 + 3}{2} = \frac{2}{2} = 1$$
$$x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-1 - \sqrt{9}}{2 cdot 1} = \frac{-1 - 3}{2} = \frac{-4}{2} = -2$$
* Проверим корни на соответствие условиям $$x
eq 3$$ и $$x
eq -2$$. Корень $$x_2 = -2$$ не удовлетворяет условию.
* Ответ: $$x = 1$$
2. Решить систему уравнений:
$$\begin{cases} 6x - 8y = -12 \\ 18x - 5y = 21 \end{cases}$$
* Умножим первое уравнение на 3: $$\begin{cases} 18x - 24y = -36 \\ 18x - 5y = 21 \end{cases}$$
* Вычтем из второго уравнения первое: $$(18x - 5y) - (18x - 24y) = 21 - (-36)$$
$$19y = 57$$
* Найдем y: $$y = \frac{57}{19} = 3$$
* Подставим значение y в первое уравнение: $$6x - 8(3) = -12$$
$$6x - 24 = -12$$
$$6x = 12$$
* Найдем x: $$x = \frac{12}{6} = 2$$
* Ответ: $$x = 2, y = 3$$