Chương 3: PHƯƠNG TRÌNH, HỆ PHƯƠNG TRÌNH

Quang Huy Điền

Giải pt : \(\sqrt[3]{81x-8}=x^3-2x^2+\frac{4}{3}x-2\)

Akai Haruma
1 tháng 2 2020 lúc 0:54

Lời giải:
PT $\Leftrightarrow 27\sqrt[3]{81x-8}=27x^3-54x^2+36x-54$

$\Leftrightarrow 27\sqrt[3]{81x-8}=(3x-2)^3-46$

Đặt $\sqrt[3]{81x-8}=a; 3x-2=b$. Khi đó:

\(\left\{\begin{matrix} a^3-27b=46\\ 27a=b^3-46\end{matrix}\right.\) $\Rightarrow 27a=b^3-(a^3-27b)$

$\Leftrightarrow a^3-b^3+27a-27b=0$

$\Leftrightarrow (a-b)(a^2+ab+b^2+27)=0$

Dễ thấy $a^2+ab+b^2+27>0$ với mọi $a,b\in\mathbb{R}$

Do đó $a-b=0\Rightarrow a=b$

$\Leftrightarrow 81x-8=(3x-2)^3$

$\Leftrightarrow 27x^3-54x^2-45x=0$

$\Rightarrow x=0; x=\frac{3\pm 2\sqrt{6}}{3}$

Vậy.......

Bình luận (0)
 Khách vãng lai đã xóa
Nguyễn Thành Trương
1 tháng 2 2020 lúc 8:21

\(\sqrt[3]{{81x - 8}} = {x^3} - 2{x^2} + \dfrac{4}{3}x - 2\left( 1 \right)\)

\(\left( 1 \right) \Leftrightarrow 27{x^3} - 54{x^2} + 36x - 54 = 27\sqrt[3]{{81x - 8}} \)

Đặt \(y=\sqrt[3]{81x-8}\Leftrightarrow y^3=81x-8\)

Vậy ta có hệ phương trình \(\left\{{}\begin{matrix}27x^3-54x^2+36x-54=27y\\81x-8=y^3\end{matrix}\right.\Rightarrow\left(3x-2\right)^3+27\left(3x-2\right)=y^3+y\left(2\right)\)

Xét hàm số \(f(t)=t^3+t(t \in \mathbb{R})\)

Đạo hàm \(f'\left(t\right)=3t^2+1>0;\forall t\in\) \(\mathbb{R}\)

Vậy hàm số trên đồng biến trên \(\mathbb{R}\)

\(\left(2\right)\Leftrightarrow f\left(3x-2\right)=f\left(y\right)\\ \Leftrightarrow3x-2=y\\ \Leftrightarrow3x-2=\sqrt[3]{81x-8}\\ \Leftrightarrow27x^3-54x^2-45x=0\)

\(\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x = 0\\ x = \dfrac{{3 \pm 2\sqrt 6 }}{3} \end{array} \right.\)

Vậy phương trình có tập nghiệm: \(T = \left\{ {0;\dfrac{{3 \pm 2\sqrt 6 }}{3}} \right\}\)

Bình luận (0)
 Khách vãng lai đã xóa
Nguyễn Thành Trương
1 tháng 2 2020 lúc 8:30

Cách khác:

Phương trình đã cho tương đương với \(3.\sqrt[3]{{3\left( {x - \dfrac{2}{3}} \right) + \dfrac{{46}}{{27}}}} = {\left( {x - \dfrac{2}{3}} \right)^2} - \dfrac{{46}}{{27}}\)

Đặt \(\left\{ \begin{array}{l} u = x - \dfrac{2}{3}\\ v = \sqrt[3]{{3\left( {x - \dfrac{2}{3}} \right) + \dfrac{{46}}{{27}}}} = \sqrt[3]{{3u + \dfrac{{46}}{{27}}}} \end{array} \right.\) ta có hệ: \(\left\{ \begin{array}{l} 3u = {v^3} - \dfrac{{46}}{{27}}\\ 3v = {u^3} - \dfrac{{46}}{{27}} \end{array} \right. \)

Trừ hai phương trình cho nhau theo từng vế ta có:

\(3\left( {u - v} \right) = \left( {v - u} \right)\left( {{v^2} + uv + {u^2}} \right) \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} u - v = 0{\rm{ }}\left( 1 \right)\\ {v^2} + uv + {u^2} = - 3{\rm{ }}\left( 2 \right) \end{array} \right. \)

Dễ thấy \(v^2+uv+u^2\ge0\) nên \((2)\) vô nghiệm.

\(\left( 1 \right) \Leftrightarrow u = v \Rightarrow \sqrt[3]{{3x - \dfrac{8}{{27}}}} = x - \dfrac{2}{3} \Leftrightarrow {x^3} - 2{x^2} - \dfrac{5}{3} = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} x = 0\\ x = \dfrac{{3 \pm 2\sqrt 6 }}{3} \end{array} \right.\)

Vậy \(T = \left\{ {0;\dfrac{{3 \pm 2\sqrt 6 }}{3}} \right\}\)

Bình luận (0)
 Khách vãng lai đã xóa
Lê Thị Thục Hiền
1 tháng 2 2020 lúc 18:34

Cách khác:

\(\sqrt[3]{81x-8}=x^3-2x^2+\frac{4}{3}x-2\)

<=> \(3\sqrt[3]{81x-8}=3x^3-6x^2+4x-6\)

<=>\(3\left[\sqrt[3]{81x-8}-\left(3x-2\right)\right]=3x^3-6x^2-5x\)

Xét \(\sqrt[3]{\left(81x-8\right)^2}+\left(3x-2\right)\sqrt[3]{81x-8}+\left(3x-2\right)^2=0\)

Đặt \(\left\{{}\begin{matrix}\sqrt[3]{81x-8}=a\\3x-2=b\end{matrix}\right.\)

\(a^2+ab+b^2=0\) <=> \(\left(a+\frac{b}{2}\right)^2+\frac{3b^2}{4}=0\)

\(VT\ge0\).Dấu "=" xảy ra <=>\(\left\{{}\begin{matrix}b=0\\a+\frac{b}{2}=0\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}b=0\\a=0\end{matrix}\right.\) \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}3x-2=0\\\sqrt[3]{81x-8}=0\end{matrix}\right.\)\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=\frac{2}{3}\\x=\frac{8}{81}\end{matrix}\right.\)(L)

=> \(\sqrt[3]{\left(81x-8\right)^2}+\left(3x-2\right)\sqrt[3]{81x-8}+\left(3x-2\right)^2\ne0\)

pt <=>\(\frac{81x-8-\left(3x-2\right)^3}{\sqrt[3]{\left(81x-8\right)^2}+\left(3x-2\right)\sqrt[3]{81x-8}+\left(3x-2\right)^2}=3x^3-6x^2-5x\)

<=>\(\frac{-27x^3+54x^2+45x}{\sqrt[3]{\left(81x-8\right)^2}+\left(3x-2\right)\sqrt[3]{81x-8}+\left(3x-2\right)^2}-\left(3x^3-6x^2-5x\right)=0\)

<=>\(\left(3x^3-6x^2-5x\right)\left(\frac{-9}{\sqrt[3]{\left(81x-8\right)^2}+\left(3x-2\right)\sqrt[3]{81x-8}+\left(3x-2\right)^2}-1\right)=0\)

<=>\(\left[{}\begin{matrix}3x^3-6x^2-5x=0\\-\frac{9}{\sqrt[3]{\left(81x-8\right)^2}+\left(3x-2\right)\sqrt[3]{81x-8}+\left(3x-2\right)^2}=1\end{matrix}\right.\)

<=>\(\left[{}\begin{matrix}x\left(x-\frac{3+2\sqrt{6}}{3}\right)\left(x-\frac{3-2\sqrt{6}}{3}\right)=0\left(1\right)\\-9=\sqrt[3]{\left(81-8\right)^2}+\left(3x-2\right)\sqrt[3]{81x-8}+\left(3x-2\right)^2\left(2\right)\end{matrix}\right.\)

Pt (1) <=> \(\left[{}\begin{matrix}x=0\left(tm\right)\\x=\frac{3+2\sqrt{6}}{3}\left(tm\right)\\x=\frac{3-2\sqrt{6}}{3}\left(tm\right)\end{matrix}\right.\)

Pt (2) vô nghiệm do VP >0

Vậy pt có tập nghiệm \(S=\left\{0,\frac{3+2\sqrt{6}}{3},\frac{3-2\sqrt{6}}{3}\right\}\)

Bình luận (0)
 Khách vãng lai đã xóa

Các câu hỏi tương tự
Đào Thị Hoàng Yến
Xem chi tiết
Julian Edward
Xem chi tiết
Julian Edward
Xem chi tiết
hải yến phạm
Xem chi tiết
Julian Edward
Xem chi tiết
Julian Edward
Xem chi tiết
Julian Edward
Xem chi tiết
Julian Edward
Xem chi tiết
Julian Edward
Xem chi tiết