1)
\( \sqrt{x+\sqrt{6x-9}} + \sqrt{x-\sqrt{6x-9}} = \sqrt{6} \)
Ответ
Решение:
- Шаг 1: Находим ОДЗ: \( 6x-9 \ge 0 \), то есть \( x \ge 1.5 \). Также необходимо, чтобы подкоренные выражения внешних корней были неотрицательны, но это будет следовать из преобразования.
- Шаг 2: Заметим, что \( 6x-9 = 9 + 6x - 18 = 9 + 6(x-3) \). Это не помогает.
- Шаг 3: Возведем обе части уравнения в квадрат: \( (\sqrt{A} + \sqrt{B})^2 = 6 \). \( A + B + 2\sqrt{AB} = 6 \).
- \( A + B = (x+\sqrt{6x-9}) + (x-\sqrt{6x-9}) = 2x \).
- \( AB = (x+\sqrt{6x-9})(x-\sqrt{6x-9}) = x^2 - (6x-9) = x^2 - 6x + 9 = (x-3)^2 \).
- Шаг 4: Подставляем в уравнение: \( 2x + 2\sqrt{(x-3)^2} = 6 \). \( 2x + 2|x-3| = 6 \). Делим на 2: \( x + |x-3| = 3 \).
- Шаг 5: Раскрываем модуль, учитывая ОДЗ \( x \ge 1.5 \).
- Случай 1: \( x-3 \ge 0 \), то есть \( x \ge 3 \). Тогда \( x + (x-3) = 3 \). \( 2x = 6 \), откуда \( x = 3 \). Условие \( x \ge 3 \) выполнено.
- Случай 2: \( x-3 < 0 \), то есть \( 1.5 \le x < 3 \). Тогда \( x - (x-3) = 3 \). \( x - x + 3 = 3 \). \( 3 = 3 \). Это тождество верно для всех \( x \) в интервале \( [1.5, 3) \).
- Шаг 6: Объединяем решения: \( x = 3 \) и \( 1.5 \le x < 3 \). Общее решение: \( 1.5 \le x \le 3 \).
- Шаг 7 (Проверка): Проверим, что при \( 1.5 \le x \le 3 \) подкоренные выражения неотрицательны. \( x \ge 1.5 \) гарантирует \( 6x-9 \ge 0 \). Также \( x \pm \sqrt{6x-9} \ge 0 \). Это равносильно \( x \ge \sqrt{6x-9} \). Возведем в квадрат: \( x^2 \ge 6x-9 \), то есть \( x^2 - 6x + 9 \ge 0 \), или \( (x-3)^2 \ge 0 \). Это верно для всех \( x \).
Ответ: \( [1.5; 3] \), или \( \left[\frac{3}{2}; 3\right] \)