Метод группировки:
Сгруппируем первые два члена и последние два члена:
\( (x^3 - 3x^2) - (x - 3) = 0 \)
Вынесем общие множители из каждой группы:
\( x^2(x - 3) - 1(x - 3) = 0 \)
Вынесем общий множитель \( (x - 3) \):
\( (x - 3)(x^2 - 1) = 0 \)
Произведение равно нулю, если хотя бы один из множителей равен нулю:
\( x - 3 = 0 \) или \( x^2 - 1 = 0 \)
Из первого уравнения: \( x = 3 \).
Из второго уравнения: \( x^2 = 1 \), следовательно, \( x = 1 \) или \( x = -1 \).
Заметим, что \( x^2 + 8x + 16 \) является полным квадратом:
\( x^2 + 8x + 16 = (x + 4)^2 \)
Подставим это в уравнение:
\( (x - 1)(x + 4)^2 = 6(x + 4) \)
Перенесем все члены в левую часть:
\( (x - 1)(x + 4)^2 - 6(x + 4) = 0 \)
Вынесем общий множитель \( (x + 4) \):
\( (x + 4)[(x - 1)(x + 4) - 6] = 0 \)
Раскроем скобки внутри квадратных скобок:
\( (x - 1)(x + 4) = x^2 + 4x - x - 4 = x^2 + 3x - 4 \)
Теперь подставим обратно:
\( (x + 4)[(x^2 + 3x - 4) - 6] = 0 \)
\( (x + 4)(x^2 + 3x - 10) = 0 \)
Теперь у нас два множителя, произведение которых равно нулю:
\( x + 4 = 0 \) или \( x^2 + 3x - 10 = 0 \)
Из первого уравнения: \( x = -4 \).
Решим квадратное уравнение \( x^2 + 3x - 10 = 0 \) с помощью дискриминанта:
\[ D = b^2 - 4ac = 3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-10) = 9 + 40 = 49 \]
Найдем корни \( x \):
\[ x_{3,4} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-3 \pm \sqrt{49}}{2} = \frac{-3 \pm 7}{2} \]
\[ x_3 = \frac{-3 + 7}{2} = \frac{4}{2} = 2 \]
\[ x_4 = \frac{-3 - 7}{2} = \frac{-10}{2} = -5 \]
Ответ: а) \( x = 3, x = 1, x = -1 \); б) \( x = -4, x = 2, x = -5 \).