Упр.45.16 ГДЗ Мордковича 10 класс профильный уровень (Алгебра)
- Решите уравнение $$\sqrt{x}\left(4x^3+3x^2-6x+2{,}75-\sin \pi x\right)=0$$.
Рассмотрим уравнение $$\sqrt{x}\,(4x^3+3x^2-6x+2{,}75-\sin \pi x)=0.$$
Произведение равно нулю, если хотя бы один из множителей равен нулю.
1) $$\sqrt{x}=0 \Rightarrow x=0.$$
2) $$4x^3+3x^2-6x+2{,}75-\sin \pi x=0.$$
Перенесём всё в разные части:
$$4x^3+3x^2-6x=\sin \pi x-2{,}75.$$
Рассмотрим функции
$$f(x)=4x^3+3x^2-6x,\qquad g(x)=\sin \pi x-2{,}75.$$
Область определения: $$x\ge 0.$$
Найдём характер изменения функций.
Для $$f(x)$$:
$$f'(x)=12x^2+6x-6=6(2x^2+x-1)=6(2x-1)(x+1).$$
На области $$x\ge 0$$ имеем:
$$f'(x)\le 0 \text{ при } 0\le x\le \frac12,\qquad f'(x)\ge 0 \text{ при } x\ge \frac12.$$
Значит, $$f(x)$$ убывает на $$[0;\frac12]$$ и возрастает на $$[\frac12;+\infty).$$
Вычислим значение в точке минимума:
$$f\!\left(\frac12\right)=4\cdot\frac18+3\cdot\frac14-6\cdot\frac12=\frac12+\frac34-3=-\frac74=-1{,}75.$$
Для $$g(x)$$:
$$g'(x)=\pi\cos \pi x.$$
Следовательно, $$g(x)$$ принимает наибольшее значение при $$x=\frac12+2n$$, а наименьшее — при $$x=\frac32+2n$$, где $$n\in\mathbb Z$$.
Так как $$\sin \pi x\in[-1;1]$$, то
$$g(x)\in[-3{,}75;-1{,}75].$$
При этом для $$x\ge 0$$ значение $$g(x)$$ не превосходит $$-1{,}75$$, а функция $$f(x)$$ на $$[0;\frac12]$$ принимает значения от $$0$$ до $$-1{,}75$$, причём
$$f(0)=0,\qquad f\!\left(\frac12\right)=-1{,}75,$$
и
$$g(0)=-2{,}75,\qquad g\!\left(\frac12\right)=-1{,}75.$$
Единственная общая точка графиков на этом промежутке соответствует $$x=\frac12$$, а также отдельно найденному корню $$x=0$$.
Проверка:
$$x=0:\ \sqrt{0}\,(4\cdot0^3+3\cdot0^2-6\cdot0+2{,}75-\sin 0)=0.$$
$$x=\frac12:\ \sqrt{\frac12}\left(4\cdot\frac18+3\cdot\frac14-6\cdot\frac12+2{,}75-\sin\frac{\pi}{2}\right)=0.$$
Ответ
$$x=0,\ \frac12.$$









