Rastavljanje kvadratnog trinoma na linearne činioce
TEKST ZADATKA
Rešiti kvadratne jednačine, gde su m,n,a,b realni parametri (zadaci 199-204):
1−x−a2b=a2−2ax+x2a2−b2
REŠENJE ZADATKA
Primetimo da je izraz u imeniocu sa desne strane jednakosti kvadrat binoma:
a2−2ax+x2=(x−a)2
Zapisujemo jednačinu u novom obliku:
1−x−a2b=(x−a)2a2−b2
Određujemo uslov definisanosti jednačine. Imenilac ne sme biti jednak nuli:
x−a=0⟹x=a
Množimo celu jednačinu sa (x−a)2 uz uslov x=a:
(x−a)2−2b(x−a)=a2−b2
Kvadriramo binom na levoj strani i oslobađamo se zagrada:
x2−2ax+a2−2bx+2ab=a2−b2
Prebacujemo sve članove na levu stranu i grupišemo ih kako bismo dobili kvadratnu jednačinu u standardnom obliku Ax2+Bx+C=0:
x2−2(a+b)x+2ab+b2=0
Računamo diskriminantu kvadratne jednačine koristeći formulu D=B2−4AC, gde je A=1,B=−2(a+b) i C=2ab+b2:
D=(−2(a+b))2−4⋅1⋅(2ab+b2)
Sređujemo izraz za diskriminantu:
D=4(a2+2ab+b2)−8ab−4b2=4a2+8ab+4b2−8ab−4b2=4a2
S obzirom da je D=4a2≥0, rešenja tražimo koristeći formulu x1,2=2A−B±D. Koren iz diskriminante je 4a2=2∣a∣, ali zbog znaka ± možemo pisati samo 2a:
x1,2=22(a+b)±2a=a+b±a
Dobijamo dva potencijalna rešenja jednačine:
x1=2a+b,x2=b
Sada proveravamo uslov definisanosti x=a za prvo rešenje:
2a+b=a⟹a+b=0⟹b=−a
Proveravamo uslov definisanosti x=a za drugo rešenje:
b=a
Analiziramo rešenja u zavisnosti od parametara. Ako je b=a=0, tada je x1=0 i x2=0, što se kosi sa uslovom x=0, pa jednačina nema rešenja.
Ako je b=a=0, tada je x2=a odbačeno zbog uslova, pa ostaje samo jedno rešenje:
x=3a
Ako je b=−a=0, tada je x1=a odbačeno zbog uslova, pa ostaje samo drugo rešenje:
x=−a
Za sve ostale slučajeve, odnosno kada je a=b i a=−b (što se može zapisati kao ∣a∣=∣b∣), oba rešenja su validna: