1545.

Rastavljanje kvadratnog trinoma na linearne činioce

TEKST ZADATKA

Rešiti kvadratne jednačine, gde su m, m , n, n , a, a , b b realni parametri (zadaci 199-204):

m+xmxxmx+m=2mxm2x2\frac{m + x}{m - x} - \frac{x - m}{x + m} = \frac{2mx}{m^2 - x^2}

REŠENJE ZADATKA

Prvo određujemo uslove pod kojima je jednačina definisana. Imenioci razlomaka ne smeju biti jednaki nuli:

mx0,x+m0,m2x20m - x \neq 0, \quad x + m \neq 0, \quad m^2 - x^2 \neq 0

Iz ovih uslova sledi da je xm x \neq m i xm, x \neq -m , odnosno:

x±mx \neq \pm m

Sređujemo drugi razlomak na levoj strani jednačine izdvajanjem minusa u brojiocu:

xmx+m=(mx)m+x=mxm+x\frac{x - m}{x + m} = \frac{-(m - x)}{m + x} = -\frac{m - x}{m + x}

Zamenjujemo ovo u polaznu jednačinu, a u imeniocu na desnoj strani primenjujemo razliku kvadrata m2x2=(mx)(m+x): m^2 - x^2 = (m - x)(m + x) :

m+xmx+mxm+x=2mx(mx)(m+x)\frac{m + x}{m - x} + \frac{m - x}{m + x} = \frac{2mx}{(m - x)(m + x)}

Množimo celu jednačinu sa zajedničkim imeniocem (mx)(m+x) (m - x)(m + x) uz definisani uslov x±m: x \neq \pm m :

(m+x)2+(mx)2=2mx(m + x)^2 + (m - x)^2 = 2mx

Kvadriramo binome na levoj strani:

(m2+2mx+x2)+(m22mx+x2)=2mx(m^2 + 2mx + x^2) + (m^2 - 2mx + x^2) = 2mx

Nakon sabiranja sličnih monoma dobijamo:

2m2+2x2=2mx2m^2 + 2x^2 = 2mx

Delimo jednačinu sa 2 2 i prebacujemo sve članove na levu stranu kako bismo dobili opšti oblik kvadratne jednačine:

x2mx+m2=0x^2 - mx + m^2 = 0

Računamo diskriminantu kvadratne jednačine gde je a=1, a = 1 , b=m, b = -m , c=m2: c = m^2 :

D=b24ac=(m)241m2=m24m2=3m2D = b^2 - 4ac = (-m)^2 - 4 \cdot 1 \cdot m^2 = m^2 - 4m^2 = -3m^2

Analiziramo rešenja u zavisnosti od parametra m. m . Ako je m=0, m = 0 , jednačina dobija oblik x2=0, x^2 = 0 , čije je jedino rešenje:

x=0x = 0

Međutim, za m=0 m = 0 uslov definisanosti zahteva x±0, x \neq \pm 0 , odnosno x0. x \neq 0 . Zbog toga za m=0 m = 0 polazna jednačina nema rešenja.

x,za m=0x \in \emptyset, \quad \text{za } m = 0

Ako je m0, m \neq 0 , tada je 3m2<0. -3m^2 < 0 . Diskriminanta je manja od nule, pa jednačina ima jedan par konjugovanih kompleksnih rešenja:

x1,2=(m)±3m221=m±3m22x_{1,2} = \frac{-(-m) \pm \sqrt{-3m^2}}{2 \cdot 1} = \frac{m \pm \sqrt{-3m^2}}{2}

Znamo da je 3m2=i3m2. \sqrt{-3m^2} = i\sqrt{3m^2} . Zbog znaka ± \pm ispred korena, rešenja možemo zapisati u obliku:

x1,2=m±im32x_{1,2} = \frac{m \pm im\sqrt{3}}{2}

Ova rešenja možemo faktorisati izvlačenjem parametra m. m . Kompleksna rešenja su uvek različita od realnih brojeva ±m \pm m (za m0 m \neq 0 ), pa uslov definisanosti ostaje zadovoljen. Konačno rešenje je:

x1,2=m(1±i3)2,za mR{0}x_{1,2} = \frac{m(1 \pm i\sqrt{3})}{2}, \quad \text{za } m \in \mathbb{R} \setminus \{0\}

Balkan Tutor Sva Prava Zadržana © 2026

Politika privatnosti