1 هر یک از معادلات زیر را حل کنید.
الف \(\frac{1}{x} + \frac{1}{{x - 2}} = 5\)
ب \(\frac{{10}}{r} - \frac{{15}}{2} = \frac{{20}}{{3r}} - 5\)
پ \(\frac{{2x}}{{x - 3}} + \frac{{x + 1}}{{x + 4}} = \frac{{x - 1}}{{x - 3}}\)
ت \(\sqrt {t + 4} = 3\)
ث \(b = \sqrt {6k - 8} \)
ج \(x + \sqrt x = 6\)
چ \(\sqrt {x + 1} - \sqrt {2x - 5} = 1\)
ح \(\sqrt m + \frac{1}{{\sqrt m }} = 2\)
الف \(\frac{1}{x} + \frac{1}{{x - 2}} = 5 \Rightarrow \frac{1}{x} \times x\left( {x - 2} \right) + \frac{1}{{x - 2}} \times x\left( {x - 2} \right) = 5 \times x\left( {x - 2} \right) \Rightarrow x - 2 + x = 5{x^2} - 10x\)
\( \Rightarrow 5{x^2} - 12x + 2 = 0 \Rightarrow \Delta = 104 \Rightarrow x = \frac{{12 \pm 2\sqrt {26} }}{{10}}\)
هر دو جواب قابل قبول هستند؛ زیرا مخرج را صفر نمی کنند.
ب \(\frac{{10}}{r} - \frac{{15}}{2} = \frac{{20}}{{3r}} - 5 \Rightarrow \frac{{10}}{r} \times 6r - \frac{{15}}{2} \times 6r = \frac{{20}}{{3r}} \times 6r - 5 \times 6r \Rightarrow 60 - 45r = 40 - 30r\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow 15r = 20 \Rightarrow r = \frac{{20}}{{15}} = \frac{4}{3}\\r = \frac{4}{3} \Rightarrow \frac{{10}}{{\frac{4}{3}}} - \frac{{15}}{2} = \frac{{20}}{{3 \times \frac{4}{3}}} - 5 \Rightarrow \frac{{15}}{2} - \frac{{15}}{2} = 5 - 5 \Rightarrow 0 = 0\end{array}\)
پ \(\frac{{2x}}{{x - 3}} + \frac{{x + 1}}{{x + 4}} = \frac{{x - 1}}{{x - 3}} \Rightarrow \frac{{2x}}{{x - 3}} \times \left( {x - 3} \right)\left( {x + 4} \right) + \frac{{x + 1}}{{x + 4}} \times \left( {x - 3} \right)\left( {x + 4} \right) = \frac{{x - 1}}{{x - 3}} \times \left( {x - 3} \right)\left( {x + 4} \right)\)
\( \Rightarrow 2{x^2} + {x^2} - 2x - 3 = {x^2} + 3x - 4 \Rightarrow 2{x^2} - 5x + 1 = 0 \Rightarrow \Delta = 17 \Rightarrow x = \frac{{5 \pm \sqrt {17} }}{4}\)
هر دو جواب قابل قبول هستند؛ زیرا مخرج را صفر نمی کنند.
ت \(\sqrt {t + 4} = 3 \Rightarrow {\left( {\sqrt {t + 4} } \right)^2} = {3^2} \Rightarrow t + 4 = 9 \Rightarrow t = 5\)
\(t = 5 \Rightarrow \sqrt {5 + 4} = 3 \Rightarrow \sqrt 9 = 3 \Rightarrow 3 = 3\)
ث \(b = \sqrt {6k - 8} \Rightarrow {k^2} = {\left( {\sqrt {6k - 8} } \right)^2} \Rightarrow {k^2} = 6k - 8 \Rightarrow {k^2} - 6k + 8 = 0 \Rightarrow \left( {k - 2} \right)\left( {k - 4} \right) = 0 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}k = 2\\k = 4\end{array} \right.\)
\(\begin{array}{l}k = 2 \Rightarrow 2 = \sqrt {6\left( 2 \right) - 8} \Rightarrow 2 = \sqrt 4 \Rightarrow 2 = 2\\k = 4 \Rightarrow 4 = \sqrt {6\left( 4 \right) - 8} \Rightarrow 4 = \sqrt {16} \Rightarrow 4 = 4\end{array}\)
هر دو جواب قابل قبول هستند.
ج \(x + \sqrt x = 6 \Rightarrow \sqrt x = 6 - x \Rightarrow {\left( {\sqrt x } \right)^2} = {\left( {6 - x} \right)^2} \Rightarrow x = 36 - 12x + {x^2} \Rightarrow {x^2} - 13x + 36 = 0\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow \left( {x - 4} \right)\left( {x - 9} \right) = 0 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 4\\x = 9\end{array} \right.\\x = 4 \Rightarrow 4 + \sqrt 4 = 6 \Rightarrow 4 + 2 = 6 \Rightarrow 6 = 6\\x = 9 \Rightarrow 9 + \sqrt 9 = 6 \Rightarrow 9 + 3 = 6 \Rightarrow 12 = 6\end{array}\)
واضح است که 9= x قابل قبول نیست.
چ \(\sqrt {x + 1} - \sqrt {2x - 5} = 1 \Rightarrow \sqrt {2x - 5} = 1 - \sqrt {x + 1} \Rightarrow {\left( {\sqrt {2x - 5} } \right)^2} = {\left( {1 - \sqrt {x + 1} } \right)^2}\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow 2x - 5 = 1 - 2\sqrt {x + 1} + x + 1 \Rightarrow 2\sqrt {x + 1} = 7 - x \Rightarrow {\left( {2\sqrt {x + 1} } \right)^2} = {\left( {7 - x} \right)^2} \Rightarrow 4x + 4 = {x^2} - 14x + 49\\ \Rightarrow {x^2} - 18x + 45 = 0 \Rightarrow \left( {x - 15} \right)\left( {x - 3} \right) = 0 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 15\\x = 3\end{array} \right.\\x = 15 \Rightarrow \sqrt {15 + 1} - \sqrt {2\left( {15} \right) - 5} = 1 \Rightarrow \sqrt {16} - \sqrt {25} = 1 \Rightarrow - 1 = 1\\x = 3 \Rightarrow \sqrt {3 + 1} - \sqrt {2\left( 3 \right) - 5} = 1 \Rightarrow \sqrt 4 - \sqrt 1 = 1 \Rightarrow 1 = 1\end{array}\)
واضح است که 1= x قابل قبول نیست
ح \(\sqrt m + \frac{1}{{\sqrt m }} = 2 \Rightarrow \sqrt m \times \sqrt m + \frac{1}{{\sqrt m }} \times \sqrt m = 2 \times \sqrt m \Rightarrow m + 1 = 2\sqrt m \Rightarrow m - 2\sqrt m + 1 = 0\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow {\left( {\sqrt m - 1} \right)^2} = 0 \Rightarrow \sqrt m = 1 \Rightarrow m = 1\\m = 1 \Rightarrow \sqrt 1 + \frac{1}{{\sqrt 1 }} = 2 \Rightarrow 1 + 1 = 2 \Rightarrow 2 = 2\end{array}\)
2 علی به همراه چند نفر از دوستان خود، ماهانه یک مجلهٔ ادبی 16 صفحه ای منتشر می کنند. پس از حروف چینی مطالب، او معمولاً 2 ساعت برای ویرایش ادبی مجله وقت صرف می کند. اگر رضا به او کمک کند، کار ویرایش حدود 1 ساعت و 20 دقیقه به طول می انجامد. حال اگر رضا بخواهد به تنهایی کار ویرایش یک شماره از مجله را انجام دهد، نیازمند چه میزان وقت خواهد بود؟
زمانی را که علی برای 16 صفحه صرف می کند 2 ساعت یا 120 دقیقه است؛ پس در 1 دقیقه \(\frac{{16}}{{120}}\) صفحه ویرایش می کند.
زمانی را که علی و رضا برای ویرایش 16 صفحه صرف می کنند 1ساعت 20 دقیقه یا 80 دقیقه است. پس در 1 دقیقه با هم \(\frac{{16}}{{80}}\) صفحه ویرایش می کنند. اگر زمانی را که رضا صرف ویرایش 16 صفحه به تنهایی می کند x در نظر بگیریم، پس در 1 دقیقه \(\frac{{16}}{x}\) صفحه ویرایش می کند. پس داریم:
\(\frac{{16}}{{120}} + \frac{{16}}{x} = \frac{{16}}{{80}} \Rightarrow \frac{{16}}{{120}} \times 240 + \frac{{16}}{x} \times 240 = \frac{{16}}{{80}} \times 240 \Rightarrow 2x + 240 = 3x \Rightarrow x = 240\)
3 اگر یک شیء از بالای ساختمانی به ارتفاع 50 متر سقوط آزاد کند، پس از t ثانیه در ارتفاع h متری از سطح زمین قرار خواهد داشت؛ به طوری که . این جسم، دو ثانیه پس از سقوط در چه ارتفاعی نسبت به سطح زمین قرار دارد؟
\(t = 1 \Rightarrow 1 = \sqrt {10 - \frac{h}{5}} \Rightarrow {1^2} = {\left( {\sqrt {10 - \frac{h}{5}} } \right)^2} \Rightarrow 1 = 10 - \frac{h}{5} \Rightarrow h = 45\)
4
الف عدد صحیحی بیابید که تفاضل آن از جذرش برابر نصف آن عدد باشد. مسئله چند جواب دارد؟
ب عدد صحیحی بیابید که تفاضل جذرش از آن عدد برابر نصف آن باشد. مسئله چند جواب دارد؟
الف
\(\begin{array}{l}\sqrt x - x = \frac{x}{2} \Rightarrow 2\sqrt x - 2x = x \Rightarrow 2\sqrt x = 3x \Rightarrow {\left( {2\sqrt x } \right)^2} = {\left( {3x} \right)^2} \Rightarrow 4x = 9{x^2} \Rightarrow 9{x^2} - 4x = 0\\ \Rightarrow x\left( {9x - 4} \right) = 0 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0\\x = \frac{9}{4}\end{array} \right.\end{array}\)
با توجه به اینکه عدد بدست آمده باید صحیح باشد، بنابراین فقط جواب 0= x قابل قبول است.
ب
\(\begin{array}{l}x - \sqrt x = \frac{x}{2} \Rightarrow 2x - 2\sqrt x = x \Rightarrow 2\sqrt x = x \Rightarrow {\left( {2\sqrt x } \right)^2} = {x^2} \Rightarrow {x^2} = 4x \Rightarrow {x^2} - 4x = 0\\x\left( {x - 4} \right) = 0 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 0\\x = 4\end{array} \right.\end{array}\)
این مسئله دو جواب دارد.
5 معادله ای شاملِ مجموع دو عبارت رادیکالی بنویسید که عدد 1 یکی از ریشه های آن باشد. پاسخ خود را با پاسخ دوستان خود مقایسه کنید.
\(\begin{array}{l}\sqrt {2 - x} + \sqrt {x + 3} = 3 \Rightarrow \sqrt {2 - x} = 3 - \sqrt {x + 3} \\ \Rightarrow {\left( {\sqrt {2 - x} } \right)^2} = {\left( {3 - \sqrt {x + 3} } \right)^2} \Rightarrow 2 - x = 9 - 6\sqrt {x + 3} + x + 3 \Rightarrow 6\sqrt {x + 3} = 2x + 10\\ \Rightarrow 3\sqrt {x + 3} = x + 5 \Rightarrow {\left( {3\left( {\sqrt {x + 3} } \right)} \right)^2} = {\left( {x + 5} \right)^2} \Rightarrow 9x + 27 = {x^2} + 10x + 25\\ \Rightarrow {x^2} + x - 2 = 0 \Rightarrow \left( {x - 1} \right)\left( {x + 2} \right) = 0 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 1\\x = - 2\end{array} \right.\\x = 1 \Rightarrow \sqrt {2 - 1} + \sqrt {1 + 3} = 3 \Rightarrow \sqrt 1 + \sqrt 4 = 3 \Rightarrow 1 + 2 = 3 \Rightarrow 3 = 3\\x = - 2 \Rightarrow \sqrt {2 - \left( { - 2} \right)} + \sqrt { - 2 + 3} = 3 \Rightarrow \sqrt 4 + \sqrt 1 = 3 \Rightarrow 2 + 1 = 3 \Rightarrow 3 = 3\end{array}\)