TEKST ZADATKA
Naći sva realna rešenja jednačine
x+3−4x−1+x+8−6x−1=1.
REŠENJE ZADATKA
Prvo određujemo domen jednačine. Izraz pod unutrašnjim korenom mora biti nenegativan.
x−1≥0⟹x≥1 Uvodimo smenu t=x−1, pri čemu je t≥0. Kvadriranjem dobijamo x−1=t2, odnosno izražavamo x.
Zamenjujemo x u prvom izrazu pod korenom i prepoznajemo kvadrat binoma.
x+3−4x−1=t2+1+3−4t=t2−4t+4=(t−2)2 Zamenjujemo x u drugom izrazu pod korenom i takođe prepoznajemo kvadrat binoma.
x+8−6x−1=t2+1+8−6t=t2−6t+9=(t−3)2 Vraćamo dobijene izraze u početnu jednačinu.
(t−2)2+(t−3)2=1 Koristimo svojstvo a2=∣a∣ da pojednostavimo jednačinu.
∣t−2∣+∣t−3∣=1 Definišemo prvu apsolutnu vrednost:
∣t−2∣={t−2,−(t−2),za t−2≥0za t−2<0 Definišemo drugu apsolutnu vrednost:
∣t−3∣={t−3,−(t−3),za t−3≥0za t−3<0 t∈[0,2) t∈(2,3) t∈(3,+∞) Analiziramo prvi slučaj kada je t∈[0,2). Tada su oba izraza pod apsolutnom vrednošću negativna.
−(t−2)−(t−3)=1⟹−2t+5=1⟹2t=4⟹t=2 Rešenje t=2 ne pripada otvorenom intervalu [0,2), pa u ovom intervalu nema rešenja.
t∈/[0,2) Analiziramo drugi slučaj kada je t∈[2,3]. Tada je prvi izraz nenegativan, a drugi nepozitivan.
(t−2)−(t−3)=1⟹t−2−t+3=1⟹1=1 Dobili smo tačnu jednakost, što znači da je svaki broj iz ovog intervala rešenje jednačine.
t∈[2,3] Analiziramo treći slučaj kada je t∈(3,+∞). Tada su oba izraza pozitivna.
(t−2)+(t−3)=1⟹2t−5=1⟹2t=6⟹t=3 Rešenje t=3 ne pripada intervalu (3,+∞), pa ni u ovom intervalu nema novih rešenja.
t∈/(3,+∞) Konačno rešenje za promenljivu t je unija rešenja iz svih slučajeva.
t∈[2,3] Vraćamo smenu t=x−1 da bismo našli rešenja za x.
2≤x−1≤3 Kvadriramo nejednakost (što je dozvoljeno jer su sve strane pozitivne) i računamo x.
4≤x−1≤9⟹5≤x≤10 Dobijeni interval se u potpunosti nalazi unutar domena x≥1, pa je to konačno rešenje jednačine.
x∈[5,10]