1358.

Rastavljanje kvadratnog trinoma na linearne činioce

TEKST ZADATKA

Izračunaj jednačinu:

x21x+2x+3=4x6|x^2 - 1| - |x| + |2x + 3| = 4x - 6

REŠENJE ZADATKA

Da bismo rešili jednačinu sa apsolutnim vrednostima, prvo računamo kritične tačke u kojima izrazi unutar apsolutnih vrednosti menjaju znak. Izjednačavamo svaki izraz sa nulom:

x21=0    x{1,1}x=02x+3=0    x=32x^2 - 1 = 0 \implies x \in \{-1, 1\} \\ x = 0 \\ 2x + 3 = 0 \implies x = -\frac{3}{2}

Ove tačke dele brojevnu pravu na pet intervala. Analiziraćemo jednačinu na svakom od njih:

I:x(,32)II:x[32,1)III:x[1,0)IV:x[0,1)V:x[1,+)I: x \in \left(-\infty, -\frac{3}{2}\right) \\ II: x \in \left[-\frac{3}{2}, -1\right) \\ III: x \in [-1, 0) \\ IV: x \in [0, 1) \\ V: x \in [1, +\infty)

Analiziramo prvi interval x(,32). x \in \left(-\infty, -\frac{3}{2}\right) . U ovom intervalu važi x21>0, x^2 - 1 > 0 , x<0 x < 0 i 2x+3<0. 2x + 3 < 0 . Oslobađamo se apsolutnih vrednosti:

(x21)(x)+((2x+3))=4x6(x^2 - 1) - (-x) + (-(2x + 3)) = 4x - 6

Sređujemo dobijenu jednačinu:

x21+x2x3=4x6x2x4=4x6x25x+2=0x^2 - 1 + x - 2x - 3 = 4x - 6 \\ x^2 - x - 4 = 4x - 6 \\ x^2 - 5x + 2 = 0

Primenjujemo formulu za rešavanje kvadratne jednačine:

x1,2=(5)±(5)241221=5±172x_{1,2} = \frac{-(-5) \pm \sqrt{(-5)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 2}}{2 \cdot 1} = \frac{5 \pm \sqrt{17}}{2}

Pošto je 174.12, \sqrt{17} \approx 4.12 , oba rešenja (približno 4.56 i 0.44) su pozitivna i ne pripadaju intervalu (,32). \left(-\infty, -\frac{3}{2}\right) . Zato u ovom intervalu nema rešenja.

x(,32)x \notin \left(-\infty, -\frac{3}{2}\right)

Analiziramo drugi interval x[32,1). x \in \left[-\frac{3}{2}, -1\right) . Ovde je x21>0, x^2 - 1 > 0 , x<0 x < 0 i 2x+30: 2x + 3 \ge 0 :

(x21)(x)+(2x+3)=4x6(x^2 - 1) - (-x) + (2x + 3) = 4x - 6

Sređujemo jednačinu:

x21+x+2x+3=4x6x2+3x+2=4x6x2x+8=0x^2 - 1 + x + 2x + 3 = 4x - 6 \\ x^2 + 3x + 2 = 4x - 6 \\ x^2 - x + 8 = 0

Računamo diskriminantu (D) da bismo utvrdili prirodu rešenja:

D=b24ac=(1)2418=132=31D = b^2 - 4ac = (-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 8 = 1 - 32 = -31

Pošto je diskriminanta manja od nule (D<0 D < 0 ), jednačina ima samo kompleksna rešenja, te nema realnih rešenja u ovom intervalu.

xx \in \emptyset

Analiziramo treći interval x[1,0). x \in [-1, 0) . Ovde je x210, x^2 - 1 \le 0 , x<0 x < 0 i 2x+3>0: 2x + 3 > 0 :

(x21)(x)+(2x+3)=4x6-(x^2 - 1) - (-x) + (2x + 3) = 4x - 6

Sređujemo jednačinu:

x2+1+x+2x+3=4x6x2+3x+4=4x6x2+x10=0-x^2 + 1 + x + 2x + 3 = 4x - 6 \\ -x^2 + 3x + 4 = 4x - 6 \\ x^2 + x - 10 = 0

Rešavamo kvadratnu jednačinu:

x1,2=1±1241(10)2=1±412x_{1,2} = \frac{-1 \pm \sqrt{1^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-10)}}{2} = \frac{-1 \pm \sqrt{41}}{2}

Dobijamo x12.7 x_1 \approx 2.7 i x23.7. x_2 \approx -3.7 . Nijedno od rešenja ne pripada intervalu [1,0), [-1, 0) , pa ni ovde nemamo rešenja.

x[1,0)x \notin [-1, 0)

Analiziramo četvrti interval x[0,1). x \in [0, 1) . Ovde je x210, x^2 - 1 \le 0 , x0 x \ge 0 i 2x+3>0: 2x + 3 > 0 :

(x21)x+(2x+3)=4x6-(x^2 - 1) - x + (2x + 3) = 4x - 6

Sređujemo jednačinu:

x2+1x+2x+3=4x6x2+x+4=4x6x2+3x10=0-x^2 + 1 - x + 2x + 3 = 4x - 6 \\ -x^2 + x + 4 = 4x - 6 \\ x^2 + 3x - 10 = 0

Rešavamo kvadratnu jednačinu:

x1,2=3±3241(10)2=3±72x_{1,2} = \frac{-3 \pm \sqrt{3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-10)}}{2} = \frac{-3 \pm 7}{2}

Dobijamo rešenja x1=2 x_1 = 2 i x2=5. x_2 = -5 . Nijedno ne pripada intervalu [0,1), [0, 1) , pa rešenja nema.

x[0,1)x \notin [0, 1)

Analiziramo peti interval x[1,+). x \in [1, +\infty) . Ovde je x210, x^2 - 1 \ge 0 , x>0 x > 0 i 2x+3>0: 2x + 3 > 0 :

(x21)x+(2x+3)=4x6(x^2 - 1) - x + (2x + 3) = 4x - 6

Sređujemo jednačinu:

x21x+2x+3=4x6x2+x+2=4x6x23x+8=0x^2 - 1 - x + 2x + 3 = 4x - 6 \\ x^2 + x + 2 = 4x - 6 \\ x^2 - 3x + 8 = 0

Računamo diskriminantu (D):

D=(3)2418=932=23D = (-3)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 8 = 9 - 32 = -23

Pošto je diskriminanta ponovo negativna (D<0 D < 0 ), jednačina nema realnih rešenja u ovom intervalu.

xx \in \emptyset

S obzirom na to da ni u jednom od pet razmatranih intervala nismo pronašli rešenje koje pripada datom intervalu, zaključujemo da polazna jednačina nema realnih rešenja.

xx \in \emptyset

Balkan Tutor Sva Prava Zadržana © 2026

Politika privatnosti