a) ∣x−1∣−13=2
Założenia:
∣x−1∣−1=0
∣x−1∣=1
Zatem:
x−1=1 ∧ x−1=−1
x=2 ∧ x=0
D=R−{0,2}
Rozwiążmy podane równanie:
∣x−1∣−13=2
∣x−1∣−13−2=0
∣x−1∣−13−∣x−1∣−12(∣x−1∣−1)=0
∣x−1∣−13−2(∣x−1∣−1)=0
3−2(∣x−1∣−1)=0
−2∣x−1∣+2=−3
−2∣x−1∣=−5
∣x−1∣=25
Więc:
x−1=25 ∨ x−1=−25
x=27 ∨ x=−23
x=321 ∨ x=−121
Rozwiązania tego równania to x=3 1/2 lub x=-1 1/2.
b) ∣x+3∣4=∣x−5∣1
Założenia:
∣x+3∣=0 ∧ ∣x−5∣=0
Zatem:
x+3=0 ∧ x−5=0
x=−3 ∧ x=5
D=R−{−3,5}
Rozwiążmy podane równanie:
∣x+3∣4=∣x−5∣1
Z definicji wartości bezwzględnej wiemy, że:
∣x+3∣={x+3 jesˊli x+3>0−x−3 jesˊli x+3<0
∣x+3∣={x+3 jesˊli x>−3−x−3 jesˊli x<−3
Oraz
∣x−5∣={x−5 jesˊli x−5>0−x+5 jesˊli x−5<0
∣x+3∣={x−5 jesˊli x>5−x+5 jesˊli x<5
Rozważmy 3 przypadki:
I. x∈(−∞,−3)
−x−34=−x+51
−x+34=−x−51
x+34=x−51
4(x−5)=x+3
4x−20=x+3
3x=23
x=323∈/ (−∞,−3)
II. x∈(−3,5)
x+34=−x+51
x+34=5−x1
4(5−x)=x+3
20−4x=x+3
17=5x
x=517
x=352∈ (−3,5)
III. x∈(5,+∞)
x+34=x−51
4(x−5)=x+3
4x−20=x+3
3x=23
x=323
x=732∈ (5,+∞)
Rozwiązania tego równania to x=3 2/5 lub x=7 2/3.
c) 3∣x−1∣−∣2x+3∣1=0
Założenia:
∣2x+3∣=0
Zatem:
2x+3=0
2x=−3
x=−23
D=R−{−23}
Rozwiążmy podane równanie:
3∣x−1∣−∣2x+3∣1=0
Z definicji wartości bezwzględnej wiemy, że:
∣x−1∣={x−1 jesˊli x−1≥0−x+1 jesˊli x−1<0
∣x−1∣={x−1 jesˊli x≥11−x jesˊli x<1
Oraz
∣2x+3∣={2x+3 jesˊli 2x+3>0−2x−3 jesˊli 2x+3<0
∣2x+3∣={2x+3 jesˊli x>−23−2x−3 jesˊli x<−23
Rozważmy 3 przypadki:
I. x∈(−∞,−23)
31−x−−2x−31=0
3(−2x−3)(1−x)(−2x−3)−3(−2x−3)3=0
3(−2x−3)(1−x)(−2x−3)−3=0
(−1)(x−1)(−1)(2x+3)−3=0
(x−1)(2x+3)−3=0
2x2+3x−2x−3−3=0
2x2+x−6=0
Δ=12−4⋅2⋅(−6)=1+48=49, Δ=7
x1=2⋅2−1−7=4−8=−2∈(−∞,−23)
x2=2⋅2−1+7=46=23∈/ (−∞,−23)
II. x∈(−23,1)
31−x−2x+31=0
3(2x+3)(1−x)(2x+3)−3(2x+3)3=0
3(2x+3)(1−x)(2x+3)−3=0
(1−x)(2x+3)−3=0
2x+3−2x2−3x−3=0
−2x2−x=0
2x2+x=0
x(2x+1)=0
x=0 ∨ 2x+1=0
x=0∈(−23,1) ∨ x=−21∈(−23,1)
III. x∈⟨1,+∞)
3x−1−2x+31=0
3(2x+3)(x−1)(2x+3)−3(2x+3)3=0
3(2x+3)(x−1)(2x+3)−3=0
(x−1)(2x+3)−3=0
2x2+3x−2x−3−3=0
2x2+x−6=0
Δ=12−4⋅2⋅(−6)=1+48=49, Δ=7
x1=2⋅2−1−7=4−8=−2∈/⟨1,+∞)
x2=2⋅2−1+7=46=23=121∈ ⟨1,+∞)
Rozwiązania tego równania to x=-2 lub x=0 lub x=- 1/2 lub x=11/2.
d) ∣x−1∣x−x2=65
Założenia:
∣x−1∣=0 ∧ x=0
Zatem:
x−1=0 ∧ x=0
x=1 ∧ x=0
D=R−{0,1}
Rozwiążmy podane równanie:
∣x−1∣x−x2=65
Z definicji wartości bezwzględnej wiemy, że:
∣x−1∣={x−1 jesˊli x−1>0−x+1 jesˊli x−1<0
∣x−1∣={x−1 jesˊli x>11−x jesˊli x<1
uwzględniając założenie x≠0 rozważmy 2 przypadki:
I. x∈(−∞,0)∪(0, 1)
1−xx−x2=65
(1−x)xx2−2(1−x)=65
(1−x)xx2−2+2x=65
6(x2+2x−2)=5(1−x)x
6x2+12x−12=5x−5x2
11x2+7x−12=0
Δ=72−4⋅11⋅(−12)=49+528=577, Δ=577
x1=2⋅11−7−577=22−7−577∈(−∞,0)∪(0,1)
x2=2⋅11−7+577=22−7+577∈(−∞,0)∪(0,1)
II. x∈(1,+∞)
x−1x−x2=65
(x−1)xx2−2(x−1)=65
(x−1)xx2−2x+2=65
6(x2−2x+2)=5(x−1)x
6x2−12x+12=5x2−5x
x2−7x+12=0
Δ=(−7)2−4⋅1⋅12=49−48=1, Δ=1
x1=27−1=26=3∈(1,+∞)
x2=27+1=28=4∈(1,+∞)
Rozwiązania tego równania to x=-7-√577/22 lub x=-7+√577/22 lub x=3 lub x=4.
e) ∣x∣8+∣x−2∣=x
Założenia:
∣x∣=0
Zatem:
x=0
D=R−{0}
Rozwiążmy podane równanie:
∣x∣8+∣x−2∣=x
Z definicji wartości bezwzględnej wiemy, że:
∣x∣={x jesˊli x>0−x+1 jesˊli x<0
Oraz
∣x−2∣={x−2 jesˊli x−2≥0−x+2 jesˊli x−2<0
∣x−2∣={x−2 jesˊli x≥22−x jesˊli x<2
Rozważmy 3 przypadki:
I. x∈(−∞,0)
−x8+2−x=x
−x8+2=2x
−x8+x2x=2x
x2x−8=2x
2x−8=2x2
2x2−2x+8=0
Δ=(−2)2−4⋅2⋅8=4−64<0
II. x∈(0,2)
x8+2−x=x
x8+2=2x
x8+x2x=2x
x2x+8=2x
2x+8=2x2
2x2−2x−8=0
Δ=(−2)2−4⋅2⋅(−8)=4+64=68, Δ=217
x1=2⋅22−217=21−17∈/(0,2)
x2=2⋅22+217=21+17∈/(0,2)
III. x∈(2,+∞)
x8+x−2=x
x8−2=0
x8=2
8=2x
x=4∈(2,+∞)
Jedyne rozwiązanie tego równania to x=4.
f) x2+x−2∣x+2∣+43=∣x+1∣2
Założenia:
x2+x−2=0 ∧ ∣x+1∣=0
Zatem:
x2−x+2x−2=0 ∧ x+1=0
x(x−1)+2(x−1)=0 ∧ x=−1
(x−1)(x+2)=0 ∧ x=−1
x−1=0 ∧ x+2=0 ∧ x=−1
x=1 ∧ x=−2 ∧ x=−1
D=R−{−2,−1,1}
Rozwiążmy podane równanie:
x2+x−2∣x+2∣+43=∣x+1∣2
Czyli:
(x−1)(x+2)∣x+2∣+43=∣x+1∣2
Z definicji wartości bezwzględnej wiemy, że:
∣x+2∣={x+2 jesˊli x+2>0−x−2 jesˊli x+2<0
∣x+2∣={x+2 jesˊli x>−2−x−2 jesˊli x<−2
Oraz
∣x+1∣={x+1 jesˊli x+1>0−x−1 jesˊli x+1<0
∣x+1∣={x+1 jesˊli x>−1−x−1 jesˊli x<−1
Rozważmy 3 przypadki:
I. x∈(−∞,−2)
(x−1)(x+2)−x−2+43=−x−12
(x−1)(x+2)−(x+2)+43=−x+12
−x−11+43=−x+12
−4(x−1)4+4(x−1)3(x−1)=−x+12
4(x−1)−4+3(x−1)=−x+12
4(x−1)−4+3x−3=−x+12
4(x−1)3x−7=−x+12
(3x−7)(x+1)=4(x−1)⋅(−2)
3x2+3x−7x−7=−8x+8
3x2+4x−15=0
Δ=42−4⋅3⋅(−15)=16+180=196, Δ=14
x1=2⋅3−4−14=6−18=−3∈(−∞,−2)
x2=2⋅3−4+14=610=35∈/(−∞,−2)
II. x∈(−2,−1)
(x−1)(x+2)x+2+43=−x−12
x−11+43=−x+12
4(x−1)4+4(x−1)3(x−1)=−x+12
4(x−1)4+3(x−1)=−x+12
4(x−1)4+3x−3=−x+12
4(x−1)3x+1=−x+12
(3x+1)(x+1)=4(x−1)⋅(−2)
3x2+3x+x+1=−8x+8
3x2+12x−7=0
Δ=122−4⋅3⋅(−7)=144+84=228, Δ=257
x1=2⋅3−12−257=3−6−57∈/(−2,−1)
x2=2⋅3−12+257=3−6+57∈/(−2,−1)
III. x∈(−1,+∞)
(x−1)(x+2)x+2+43=x+12
x−11+43=x+12
4(x−1)4+4(x−1)3(x−1)=x+12
4(x−1)4+3(x−1)=x+12
4(x−1)4+3x−3=x+12
4(x−1)3x+1=x+12
(3x+1)(x+1)=4(x−1)⋅2
3x2+3x+x+1=8x−8
3x2−4x+9=0
Δ=(−4)2−4⋅3⋅9=16−108<0
Jedyne rozwiązanie tego równania to x=-3.