Страница 74, часть 1 - гдз по алгебре 10 класс учебник часть 1, 2 Пак, Ардакулы

Авторы: Пак О. В., Ардакулы Д., Ескендирова Е. В.
Тип: Учебник
Издательство: Алматыкітап баспасы
Год издания: 2019 - 2025
Часть: 1
Цвет обложки:
ISBN: 978-601-01-3958-9
Рекомендовано Министерством образования и науки Республики Казахстан
Популярные ГДЗ в 10 классе
Часть 1. Cтраница 74

№49 (с. 74)
Условие. №49 (с. 74)

49. (3) Найдите координаты точки пересечения двух касательных, проведенных к графику функции $y=\frac{x^2+1}{x-3}$: первая в точке на графике с абсциссой $x=4$, а вторая в точке с абсциссой $x=-2$.
Решение 2 (rus). №49 (с. 74)
Для решения задачи необходимо найти уравнения двух касательных к графику функции $y = \frac{x^2 + 1}{x - 3}$ в заданных точках, а затем найти координаты точки их пересечения, решив систему уравнений этих касательных.
Общее уравнение касательной к графику функции $f(x)$ в точке с абсциссой $x_0$ имеет вид: $y = f(x_0) + f'(x_0)(x - x_0)$.
1. Найдем производную функции.
Дана функция $f(x) = \frac{x^2 + 1}{x - 3}$. Для нахождения производной используем правило дифференцирования частного $(\frac{u}{v})' = \frac{u'v - uv'}{v^2}$:
$f'(x) = \frac{(x^2+1)'(x-3) - (x^2+1)(x-3)'}{(x-3)^2} = \frac{2x(x-3) - (x^2+1)(1)}{(x-3)^2} = \frac{2x^2 - 6x - x^2 - 1}{(x-3)^2} = \frac{x^2 - 6x - 1}{(x-3)^2}$.
2. Найдем уравнение первой касательной в точке с абсциссой $x_0 = 4$.
Сначала найдем значение функции в этой точке: $f(4) = \frac{4^2 + 1}{4 - 3} = \frac{16 + 1}{1} = 17$.
Затем найдем значение производной (угловой коэффициент касательной) в этой точке: $f'(4) = \frac{4^2 - 6(4) - 1}{(4-3)^2} = \frac{16 - 24 - 1}{1^2} = -9$.
Теперь подставим найденные значения в уравнение касательной: $y = 17 + (-9)(x - 4) = 17 - 9x + 36 = -9x + 53$.
Таким образом, уравнение первой касательной: $y_1 = -9x + 53$.
3. Найдем уравнение второй касательной в точке с абсциссой $x_0 = -2$.
Найдем значение функции в этой точке: $f(-2) = \frac{(-2)^2 + 1}{-2 - 3} = \frac{4+1}{-5} = \frac{5}{-5} = -1$.
Найдем значение производной в этой точке: $f'(-2) = \frac{(-2)^2 - 6(-2) - 1}{(-2-3)^2} = \frac{4 + 12 - 1}{(-5)^2} = \frac{15}{25} = \frac{3}{5}$.
Подставим значения в уравнение касательной: $y = -1 + \frac{3}{5}(x - (-2)) = -1 + \frac{3}{5}(x + 2) = -1 + \frac{3}{5}x + \frac{6}{5} = \frac{3}{5}x + \frac{1}{5}$.
Таким образом, уравнение второй касательной: $y_2 = \frac{3}{5}x + \frac{1}{5}$.
4. Найдем координаты точки пересечения двух касательных.
Для нахождения точки пересечения необходимо приравнять правые части уравнений касательных ($y_1 = y_2$): $-9x + 53 = \frac{3}{5}x + \frac{1}{5}$.
Чтобы избавиться от дробей, умножим обе части уравнения на 5: $5(-9x + 53) = 5(\frac{3}{5}x + \frac{1}{5})$ $-45x + 265 = 3x + 1$.
Сгруппируем слагаемые с переменной $x$ в одной части уравнения, а константы — в другой: $265 - 1 = 3x + 45x$ $264 = 48x$.
Отсюда найдем абсциссу точки пересечения: $x = \frac{264}{48} = \frac{11}{2} = 5.5$.
Теперь найдем ординату точки пересечения, подставив найденное значение $x$ в уравнение любой из касательных. Воспользуемся уравнением первой касательной: $y = -9(\frac{11}{2}) + 53 = -\frac{99}{2} + \frac{106}{2} = \frac{7}{2} = 3.5$.
Координаты точки пересечения двух касательных: $(\frac{11}{2}; \frac{7}{2})$.
Ответ: $(\frac{11}{2}; \frac{7}{2})$.
№50 (с. 74)
Условие. №50 (с. 74)

50. (3) Найдите уравнение всех тех касательных к графику функции $y=\sqrt{1-2x^2}$, каждая из которых вместе с осями координат ограничивает треугольник площадью $\frac{1}{\sqrt{2}}$.
Решение 2 (rus). №50 (с. 74)
Задача состоит в том, чтобы найти уравнения всех касательных к графику функции $y = \sqrt{1 - 2x^2}$, которые вместе с осями координат образуют треугольник площадью $S = \frac{1}{\sqrt{2}}$.
1. Находим производную функции.
Функция задана как $y(x) = \sqrt{1 - 2x^2}$. Для нахождения уравнения касательной нам понадобится ее производная. Используем правило дифференцирования сложной функции:$y'(x) = (\sqrt{1 - 2x^2})' = \frac{1}{2\sqrt{1 - 2x^2}} \cdot (1 - 2x^2)' = \frac{-4x}{2\sqrt{1 - 2x^2}} = \frac{-2x}{\sqrt{1 - 2x^2}}$.
2. Составляем общее уравнение касательной.
Уравнение касательной к графику функции $y(x)$ в точке с абсциссой $x_0$ имеет вид:$y_{кас} = y(x_0) + y'(x_0)(x - x_0)$.Подставим наши значения для $y(x_0)$ и $y'(x_0)$:$y(x_0) = \sqrt{1 - 2x_0^2}$$y'(x_0) = \frac{-2x_0}{\sqrt{1 - 2x_0^2}}$Получаем уравнение касательной:$y_{кас} = \sqrt{1 - 2x_0^2} + \frac{-2x_0}{\sqrt{1 - 2x_0^2}}(x - x_0)$.Преобразуем это уравнение, чтобы найти точки пересечения с осями:$y_{кас} = \frac{-2x_0}{\sqrt{1 - 2x_0^2}}x + \frac{2x_0^2}{\sqrt{1 - 2x_0^2}} + \sqrt{1 - 2x_0^2}$$y_{кас} = \frac{-2x_0}{\sqrt{1 - 2x_0^2}}x + \frac{2x_0^2 + (1 - 2x_0^2)}{\sqrt{1 - 2x_0^2}}$$y_{кас} = \frac{-2x_0}{\sqrt{1 - 2x_0^2}}x + \frac{1}{\sqrt{1 - 2x_0^2}}$.
3. Находим точки пересечения касательной с осями координат.
Касательная образует с осями координат прямоугольный треугольник. Его катеты равны модулям отрезков, отсекаемых касательной на осях OX и OY.Точка пересечения с осью OY (y-перехват): полагаем $x = 0$.$y_{перес} = \frac{1}{\sqrt{1 - 2x_0^2}}$.Точка пересечения с осью OX (x-перехват): полагаем $y_{кас} = 0$.$0 = \frac{-2x_0}{\sqrt{1 - 2x_0^2}}x + \frac{1}{\sqrt{1 - 2x_0^2}}$.Умножим обе части на $\sqrt{1 - 2x_0^2}$ (это выражение не равно нулю, иначе касательная не определена):$0 = -2x_0 x + 1 \Rightarrow x_{перес} = \frac{1}{2x_0}$. (Это верно при $x_0 \ne 0$. Если $x_0=0$, касательная $y=1$ параллельна оси OX и не образует треугольника).
4. Вычисляем площадь треугольника и решаем уравнение.
Площадь прямоугольного треугольника равна половине произведения его катетов:$S = \frac{1}{2} |x_{перес}| |y_{перес}| = \frac{1}{2} \left|\frac{1}{2x_0}\right| \left|\frac{1}{\sqrt{1 - 2x_0^2}}\right| = \frac{1}{4|x_0|\sqrt{1 - 2x_0^2}}$.По условию задачи, площадь равна $\frac{1}{\sqrt{2}}$:$\frac{1}{4|x_0|\sqrt{1 - 2x_0^2}} = \frac{1}{\sqrt{2}}$.$4|x_0|\sqrt{1 - 2x_0^2} = \sqrt{2}$.Возведем обе части уравнения в квадрат:$16x_0^2(1 - 2x_0^2) = 2$.$8x_0^2(1 - 2x_0^2) = 1$.$8x_0^2 - 16x_0^4 = 1$.$16x_0^4 - 8x_0^2 + 1 = 0$.Это биквадратное уравнение. Сделаем замену $t = x_0^2$ (где $t \ge 0$):$16t^2 - 8t + 1 = 0$.Это полный квадрат: $(4t - 1)^2 = 0$.Отсюда $4t - 1 = 0$, то есть $t = \frac{1}{4}$.Возвращаемся к $x_0$:$x_0^2 = \frac{1}{4} \Rightarrow x_0 = \pm\frac{1}{2}$.
5. Находим уравнения касательных.
Мы нашли две возможные абсциссы точки касания. Найдем уравнение для каждой из них.Общее уравнение касательной: $y = \frac{-2x_0}{\sqrt{1 - 2x_0^2}}x + \frac{1}{\sqrt{1 - 2x_0^2}}$.Для $x_0^2 = 1/4$, знаменатель $\sqrt{1 - 2x_0^2} = \sqrt{1 - 2(\frac{1}{4})} = \sqrt{1 - \frac{1}{2}} = \sqrt{\frac{1}{2}} = \frac{1}{\sqrt{2}}$.
Случай 1: $x_0 = \frac{1}{2}$.Коэффициент наклона: $k = \frac{-2(\frac{1}{2})}{1/\sqrt{2}} = \frac{-1}{1/\sqrt{2}} = -\sqrt{2}$.Свободный член: $b = \frac{1}{1/\sqrt{2}} = \sqrt{2}$.Уравнение касательной: $y = -\sqrt{2}x + \sqrt{2}$.
Случай 2: $x_0 = -\frac{1}{2}$.Коэффициент наклона: $k = \frac{-2(-\frac{1}{2})}{1/\sqrt{2}} = \frac{1}{1/\sqrt{2}} = \sqrt{2}$.Свободный член: $b = \frac{1}{1/\sqrt{2}} = \sqrt{2}$.Уравнение касательной: $y = \sqrt{2}x + \sqrt{2}$.
Таким образом, существуют две касательные, удовлетворяющие условию задачи.
Ответ: $y = \sqrt{2}x + \sqrt{2}$ и $y = -\sqrt{2}x + \sqrt{2}$.
№51 (с. 74)
Условие. №51 (с. 74)

51. (3)
К графику функции $y=3x-x^2$ проведены две касательные. Первая касательная проведена в точке на графике с абсциссой $x_0=2$, вторая в точке максимума данной функции. Найдите площадь треугольника, образованного осью ординат и этими касательными.
Решение 2 (rus). №51 (с. 74)
Первая касательная, проведенная в точке на графике с абсциссой $x_0=2$
Для нахождения уравнения касательной используется формула $y = f(x_0) + f'(x_0)(x - x_0)$.
Дана функция $f(x) = y = 3x - x^2$.
Найдем ее производную: $f'(x) = (3x - x^2)' = 3 - 2x$.
Первая касательная проведена в точке с абсциссой $x_0 = 2$. Вычислим значение функции и ее производной в этой точке:
$f(2) = 3 \cdot 2 - 2^2 = 6 - 4 = 2$.
$f'(2) = 3 - 2 \cdot 2 = 3 - 4 = -1$.
Подставим найденные значения в формулу касательной:
$y = 2 + (-1)(x - 2) = 2 - x + 2 = 4 - x$.
Уравнение первой касательной: $y = -x + 4$.
Вторая касательная, проведенная в точке максимума данной функции
Чтобы найти точку максимума, необходимо найти точку, в которой производная функции равна нулю:
$f'(x) = 0 \implies 3 - 2x = 0 \implies 2x = 3 \implies x_{max} = 1.5$.
Это абсцисса точки касания для второй касательной. Найдем ординату этой точки:
$f(1.5) = 3 \cdot 1.5 - (1.5)^2 = 4.5 - 2.25 = 2.25$.
Значение производной в точке максимума равно нулю, $f'(1.5) = 0$. Это означает, что касательная является горизонтальной прямой.
Ее уравнение: $y = 2.25$.
Площадь треугольника, образованного осью ординат и этими касательными
Треугольник образован тремя прямыми: первой касательной $y = -x + 4$, второй касательной $y = 2.25$ и осью ординат, уравнение которой $x = 0$.
Найдем вершины этого треугольника как точки пересечения этих прямых:
1. Пересечение двух касательных:$ -x + 4 = 2.25 \implies x = 4 - 2.25 = 1.75$.Координаты первой вершины: $(1.75, 2.25)$.
2. Пересечение первой касательной с осью ординат ($x=0$):$y = -0 + 4 = 4$.Координаты второй вершины: $(0, 4)$.
3. Пересечение второй касательной с осью ординат ($x=0$):$y = 2.25$.Координаты третьей вершины: $(0, 2.25)$.
Основание треугольника лежит на оси ординат, его длина равна модулю разности ординат второй и третьей вершин:
$a = |4 - 2.25| = 1.75$.
Высота треугольника, проведенная к этому основанию, равна абсциссе первой вершины:
$h = 1.75$.
Площадь треугольника вычисляется по формуле $S = \frac{1}{2} a \cdot h$:
$S = \frac{1}{2} \cdot 1.75 \cdot 1.75 = \frac{1}{2} \cdot (\frac{7}{4})^2 = \frac{1}{2} \cdot \frac{49}{16} = \frac{49}{32}$.
Ответ: $\frac{49}{32}$
№52 (с. 74)
Условие. №52 (с. 74)

52. (2)
Если бы вчера был понедельник, то через 72 часа после сегодняшнего полудня был бы день недели, который на самом деле будет послезавтра. Из этого следует, что завтра будет...?
Решение 2 (rus). №52 (с. 74)
Для решения этой задачи необходимо последовательно разобрать ее условия, разделяя гипотетическую ситуацию и реальную.
1. Гипотетическая ситуация.
Условие начинается с допущения: "Если бы вчера был понедельник". Из этого следует, что в этом воображаемом мире:
• "Сегодня" был бы вторник.
• "Завтра" была бы среда.
2. Расчет в гипотетической ситуации.
Далее в задаче говорится о времени "через 72 часа после сегодняшнего полудня". Рассчитаем, какой это был бы день недели. 72 часа — это ровно трое суток, так как $72 \text{ часа} / 24 \text{ часа/сутки} = 3 \text{ суток}$.
Если бы "сегодня" был вторник, то через трое суток после вторника наступила бы пятница.
3. Связь с реальным временем.
Ключевая фраза задачи связывает гипотетический мир с реальным: вычисленный нами день (пятница) — это тот день, "который на самом деле будет послезавтра".
4. Вывод для реального времени.
Итак, мы знаем, что в реальности "послезавтра" — это пятница. Отталкиваясь от этого факта, мы можем определить, какой день будет завтра:
• Если послезавтра — пятница,
• то завтра — четверг,
• а сегодня — среда.
Вопрос задачи: "Из этого следует, что завтра будет...?". Наш расчет показывает, что завтра будет четверг.
Ответ: четверг
№53 (с. 74)
Условие. №53 (с. 74)

53. (3) В течение недели перед экзаменом ученик занимался 12 часов 15 минут, причем ежедневно он тратил на подготовку к экзамену на одно и то же число минут больше, чем в предыдущий день. В первые 3 дня он занимался в общей сложности 3 часа 45 минут. Сколько минут он занимался накануне экзамена?
Решение 2 (rus). №53 (с. 74)
Пусть время, которое ученик занимался в первый день, составляет $a_1$ минут. Поскольку каждый день он занимался на одно и то же число минут больше, чем в предыдущий, время занятий по дням представляет собой арифметическую прогрессию. Обозначим эту постоянную разницу в минутах как $d$. Подготовка к экзамену длилась неделю, то есть 7 дней ($n=7$).
Для решения задачи переведем все временные интервалы в минуты:
Общее время занятий за неделю ($S_7$): 12 часов 15 минут = $12 \times 60 + 15 = 720 + 15 = 735$ минут.
Время занятий за первые 3 дня ($S_3$): 3 часа 45 минут = $3 \times 60 + 45 = 180 + 45 = 225$ минут.
Формула суммы первых $n$ членов арифметической прогрессии: $S_n = \frac{2a_1 + (n-1)d}{2} \cdot n$. Используем эту формулу, чтобы составить систему из двух уравнений с двумя неизвестными $a_1$ и $d$.
1. Для суммы за 7 дней ($S_7$):
$S_7 = \frac{2a_1 + (7-1)d}{2} \cdot 7 = 735$
$\frac{2a_1 + 6d}{2} \cdot 7 = 735$
$(a_1 + 3d) \cdot 7 = 735$
$a_1 + 3d = 105$
2. Для суммы за 3 дня ($S_3$):
$S_3 = \frac{2a_1 + (3-1)d}{2} \cdot 3 = 225$
$\frac{2a_1 + 2d}{2} \cdot 3 = 225$
$(a_1 + d) \cdot 3 = 225$
$a_1 + d = 75$
Теперь решим систему уравнений:
$\begin{cases} a_1 + 3d = 105 \\ a_1 + d = 75 \end{cases}$
Вычтем второе уравнение из первого:
$(a_1 + 3d) - (a_1 + d) = 105 - 75$
$2d = 30$
$d = 15$
Подставим найденное значение $d$ во второе уравнение, чтобы найти $a_1$:
$a_1 + 15 = 75$
$a_1 = 75 - 15$
$a_1 = 60$
Таким образом, в первый день ученик занимался 60 минут, а каждый следующий день — на 15 минут дольше.
Вопрос задачи — сколько минут ученик занимался накануне экзамена, то есть в последний, седьмой день. Нам нужно найти седьмой член прогрессии ($a_7$).
Используем формулу $n$-го члена арифметической прогрессии: $a_n = a_1 + (n-1)d$.
$a_7 = a_1 + (7-1)d = a_1 + 6d$
$a_7 = 60 + 6 \cdot 15$
$a_7 = 60 + 90$
$a_7 = 150$
Ответ: 150 минут.
№54 (с. 74)
Условие. №54 (с. 74)

54. (3) Требуется приготовить определенное количество порций омлета. На рынке имеется два вида одинаковых по форме яиц, но высота яиц первого вида в 1,5 раза больше высоты яиц второго вида. Сколько яиц второго вида можно купить вместо 8 яиц первого?
A) 10 B) 12 C) 16 D) 27 E) 24
Решение 2 (rus). №54 (с. 74)
Для решения этой задачи необходимо найти соотношение объемов яиц двух видов, так как количество порций омлета, которое можно приготовить, прямо пропорционально общему объему яичной массы.
В условии сказано, что яйца обоих видов "одинаковых по форме". Это означает, что они являются геометрически подобными телами. Обозначим высоту яйца первого (большего) вида как $h_1$, а высоту яйца второго (меньшего) вида — как $h_2$. По условию, высота яиц первого вида в 1,5 раза больше высоты яиц второго вида. Запишем это в виде формулы:
$h_1 = 1.5 \cdot h_2$
Отношение линейных размеров подобных тел называется коэффициентом подобия $k$. В данном случае:
$k = \frac{h_1}{h_2} = 1.5$
Согласно свойству подобных тел, отношение их объемов равно кубу коэффициента подобия. Обозначим объемы яиц первого и второго вида как $V_1$ и $V_2$ соответственно. Тогда их отношение будет:
$\frac{V_1}{V_2} = k^3 = (1.5)^3$
Для удобства вычислений представим десятичную дробь 1,5 в виде обыкновенной дроби $\frac{3}{2}$:
$(1.5)^3 = \left(\frac{3}{2}\right)^3 = \frac{3^3}{2^3} = \frac{27}{8}$
Это означает, что объем одного яйца первого вида равен объему $\frac{27}{8}$ яиц второго вида: $V_1 = \frac{27}{8} V_2$.
Теперь нам нужно определить, сколько яиц второго вида (обозначим это количество как $N_2$) потребуется, чтобы заменить 8 яиц первого вида ($N_1 = 8$) и получить тот же суммарный объем. Для этого приравняем общие объемы:
$N_1 \cdot V_1 = N_2 \cdot V_2$
Подставим в это равенство известные нам значения $N_1 = 8$ и соотношение $V_1 = \frac{27}{8} V_2$:
$8 \cdot \left(\frac{27}{8} V_2\right) = N_2 \cdot V_2$
Сокращаем $V_2$ в обеих частях уравнения (так как объем яйца не равен нулю) и производим вычисления:
$8 \cdot \frac{27}{8} = N_2$
$N_2 = 27$
Таким образом, для получения того же количества омлета вместо 8 яиц первого вида потребуется 27 яиц второго вида.
Ответ: D) 27
№55 (с. 74)
Условие. №55 (с. 74)

55. (2) Решите уравнения:
a) $x^2 + 4|x - 3| - 7x + 11 = 0$
б) $(3|x + 1| + \frac{1}{3})^2 = 6(x + 1)^2 + \frac{10}{9}$
Решение 2 (rus). №55 (с. 74)
а) $x^2+4|x-3|-7x+11=0$
Данное уравнение содержит модуль, поэтому для его решения необходимо рассмотреть два случая, в зависимости от знака выражения под модулем.
Случай 1: Подмодульное выражение неотрицательно, то есть $x-3 \ge 0$, что эквивалентно $x \ge 3$.
В этом случае $|x-3|=x-3$, и уравнение принимает вид:
$x^2+4(x-3)-7x+11=0$
$x^2+4x-12-7x+11=0$
$x^2-3x-1=0$
Решим полученное квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
$D = b^2-4ac = (-3)^2-4 \cdot 1 \cdot (-1) = 9+4=13$
Корни уравнения: $x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{3 \pm \sqrt{13}}{2}$.
Проверим, удовлетворяют ли найденные корни условию $x \ge 3$.
Корень $x_1 = \frac{3+\sqrt{13}}{2}$. Так как $\sqrt{9} < \sqrt{13} < \sqrt{16}$, то $3 < \sqrt{13} < 4$. Следовательно, $\frac{3+3}{2} < \frac{3+\sqrt{13}}{2}$, то есть $3 < x_1$. Этот корень удовлетворяет условию $x \ge 3$.
Корень $x_2 = \frac{3-\sqrt{13}}{2}$. Так как $\sqrt{13} \approx 3.6$, то $x_2 \approx \frac{3-3.6}{2} = -0.3$. Этот корень не удовлетворяет условию $x \ge 3$.
Случай 2: Подмодульное выражение отрицательно, то есть $x-3 < 0$, что эквивалентно $x < 3$.
В этом случае $|x-3|=-(x-3)=3-x$, и уравнение принимает вид:
$x^2+4(3-x)-7x+11=0$
$x^2+12-4x-7x+11=0$
$x^2-11x+23=0$
Решим полученное квадратное уравнение:
$D = b^2-4ac = (-11)^2-4 \cdot 1 \cdot 23 = 121-92=29$
Корни уравнения: $x_{3,4} = \frac{11 \pm \sqrt{29}}{2}$.
Проверим, удовлетворяют ли найденные корни условию $x < 3$.
Корень $x_3 = \frac{11+\sqrt{29}}{2}$. Так как $\sqrt{25} < \sqrt{29} < \sqrt{36}$, то $5 < \sqrt{29} < 6$. Следовательно, $x_3 > \frac{11+5}{2} = 8$. Этот корень не удовлетворяет условию $x < 3$.
Корень $x_4 = \frac{11-\sqrt{29}}{2}$. Так как $5 < \sqrt{29} < 6$, то $\frac{11-6}{2} < x_4 < \frac{11-5}{2}$, то есть $2.5 < x_4 < 3$. Этот корень удовлетворяет условию $x < 3$.
Объединяя результаты из двух случаев, получаем два решения.
Ответ: $\frac{3+\sqrt{13}}{2}; \frac{11-\sqrt{29}}{2}$.
б) $(3|x+1|+\frac{1}{3})^2=6(x+1)^2+\frac{10}{9}$
Заметим, что $(x+1)^2 = |x+1|^2$. Это позволяет переписать уравнение, используя только $|x+1|$:
$(3|x+1|+\frac{1}{3})^2=6|x+1|^2+\frac{10}{9}$
Для упрощения введем замену переменной. Пусть $y = |x+1|$. Так как модуль любого числа является неотрицательной величиной, то $y \ge 0$.
Уравнение с новой переменной:
$(3y+\frac{1}{3})^2=6y^2+\frac{10}{9}$
Раскроем скобки в левой части и приведем подобные слагаемые:
$9y^2+2 \cdot 3y \cdot \frac{1}{3} + (\frac{1}{3})^2 = 6y^2+\frac{10}{9}$
$9y^2+2y+\frac{1}{9} = 6y^2+\frac{10}{9}$
$9y^2-6y^2+2y+\frac{1}{9}-\frac{10}{9}=0$
$3y^2+2y-1=0$
Решим это квадратное уравнение относительно $y$:
$D = 2^2-4 \cdot 3 \cdot (-1) = 4+12=16=4^2$
$y_{1,2} = \frac{-2 \pm \sqrt{16}}{2 \cdot 3} = \frac{-2 \pm 4}{6}$
Получаем два корня для $y$:
$y_1 = \frac{-2+4}{6} = \frac{2}{6}=\frac{1}{3}$
$y_2 = \frac{-2-4}{6} = \frac{-6}{6}=-1$
Согласно условию $y \ge 0$, корень $y_2=-1$ является посторонним. Используем единственный подходящий корень $y_1=\frac{1}{3}$.
Выполним обратную замену:
$|x+1|=\frac{1}{3}$
Это уравнение распадается на два:
1) $x+1 = \frac{1}{3} \implies x = \frac{1}{3}-1 = -\frac{2}{3}$
2) $x+1 = -\frac{1}{3} \implies x = -\frac{1}{3}-1 = -\frac{4}{3}$
Оба найденных значения являются решениями исходного уравнения.
Ответ: $-\frac{4}{3}; -\frac{2}{3}$.
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.