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万变不离其宗,数学永流传。 #方程求解#

万变不离其宗,数学永流传。

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这是-道含有3个根式的根式方程,下面分享三种思路求解方法,其关键是构造同构。

后来会发现这道方程反应内在的关系:

[√(x+1)+√(x-1)]^2+2[√(x+1)+√(x-1)]-8=0

√(x+1)+√(x-1)=2

√(x+1)-√(x-1)=1

√(x+1)=3/2

√(x-1)=1/2

√(x^2-1)=3/4

解:定义域 x>1

i)原方程变为

x+1+√(x+1)+√(x-1)+√[(x+1)(x-1)]=5

√(x+1)[√(x+1)+√(x-1)]+√(x+1)+√(x-1)=5

[√(x+1)+√(x-1)][√(x+1)+1]=5…①

令√(x+1)=a(a≥0),√(x-1)=b(b≥0)

(a+b)(a+1)=5

a^2+a+ab+b=5…①

a^2-b^2=2…②

由①x2:2a^2+2a+2ab+2b=10…③

由②:a^2=b^2+2代入③得

(a+b)^2-2(a+b)-8=0

[(a+b)+4][(a+b)-2]=0

∵a≥0,b≥0,∴a+b+4>4

∴仅存在a+b-2=0

∴a+b=2

∴√(x+1)+√(x-1)=2…④

分子有理化

√(x+1)-√(x-1)=1…⑤

④-⑤:2√(x-1)=1

∴√(x-1)=1/2

∴x=5/4

经验根,原方程的解为:x=5/4

ii)原方程变为

x-1+√(x+1)+√(x-1)+√[(x+1)(x-1)]=3

∴2x-2+2√(x+1)+2√(x-1)+2√[(x+1)(x-1)]=6

∴(x+1)+(x-1)+2√(x+1)+2√(x-1)+2√[(x+1)(x-1)]-8=0

{(x+1)+2√[(x+1)(x-1)]+(x-1)}+2√(x+1)+2√(x-1)-8=0

[√(x+1)+√(x-1)]^2+2[√(x+1)+√(x-1)]-8=0

[√(x+1)+√(x-1)+4][√(x+1)+√(x-1)-2]=0

∴√(x+1)+√(x-1)=2…①

分子有理化

√(x+1)-√(x-1)=1…②

①-②:2√(x-1)=1

∴√(x-1)=1/2

∴x=5/4

经验根,原方程的解为:x=5/4

iii)原方程变为

x-1+√(x+1)+√(x-1)+√[(x+1)(x-1)]=3

令√(x+1)=a(a≥0),√(x-1)=b(b≥0)

∴b^2+a+b+ab=3…①

a^2-b^2=2…②

由①x2:2b^2+2a+2b+2ab=6…③

由②:b^2=a^2-2代入③

b^2+(a^2-2)+2a+2b+2ab-6=0

∴(a^2+2ab+b^2)+2a+2b-8=0

∴(a+b)^2+2(a+b)-8=0

[(a+b)+4][(a+b)-2]=0

∵a≥0,b≥0,∴a+b+4>4

∴仅存在a+b-2=0

∴a+b=2

∴√(x+1)+√(x-1)=2…④

分子有理化

√(x+1)-√(x-1)=1…⑤

④-⑤:2√(x-1)=1

∴√(x-1)=1/2

∴x=5/4

经验根,原方程的解为:x=5/4

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