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关于方程$2x^2-3\sqrt{2x^2-7x+7}=7x-3$解的验证问题咨询

关于方程$2x2-3\sqrt{2x2-7x+7}=7x-3$解的验证问题咨询

嗨,我来帮你理清楚这个方程解的问题~先回顾原方程的求解过程,再重点验证你提到的$x=2$的情况:

原方程求解过程

解方程:$2x2-3\sqrt{2x2-7x+7}=7x-3$

首先做变形整理:
$\Rightarrow (2x2-7x)-3\sqrt{2x2-7x+7}=-3$

用换元法简化计算,设$\sqrt{2x2-7x+7}=y$,那么$2x2-7x+7=y2$,也就是$2x2-7x=y^2-7$,代入变形后的方程:
$\Rightarrow (y^2-7)-3y=-3$,整理后得到二次方程 $y^2-3y-4=0$

解这个方程可得$y=4$或者$y=-1$。这里要注意:平方根的结果一定是非负的,所以$\sqrt{2x^2-7x+7}=-1$这个等式本身不成立,对应的方程没有实数解,我们只需要处理$y=4$的情况。

增根的验证(重点看$x=2$)

你提到的$x=2$和$x=\frac{3}{2}$,是错误地把$y=-1$两边平方后得到方程$2x^2-7x+7=1$的解,但因为$y=-1$不符合平方根的非负性,所以这些解需要代入原方程验证是否有效:

  • 代入$x=2$到原方程:
    左边:$2\times2^2 - 3\sqrt{2\times2^2 -7\times2 +7}=8 - 3\sqrt{8-14+7}=8-3\times1=5$
    右边:$7\times2 -3=14-3=11$
    左边≠右边,所以$x=2$是增根,不满足原方程。

  • 再验证$x=\frac{3}{2}$:
    左边:$2\times(\frac{3}{2})^2 -3\sqrt{2\times(\frac{3}{2})^2 -7\times\frac{3}{2} +7}=\frac{9}{2}-3\sqrt{\frac{9}{2}-\frac{21}{2}+\frac{14}{2}}=\frac{9}{2}-3\times1=\frac{3}{2}$
    右边:$7\times\frac{3}{2}-3=\frac{21}{2}-\frac{6}{2}=\frac{15}{2}$
    左边≠右边,同样是增根,需要舍去。

有效解的验证

再看看从$y=4$得到的解$x=\frac{9}{2}$和$x=-1$(注:你原文里的$x=\frac{2}{9}$是笔误,正确解应为$x=\frac{9}{2}$):

  • 代入$x=\frac{9}{2}$:
    左边:$2\times(\frac{9}{2})^2 -3\sqrt{2\times(\frac{9}{2})^2 -7\times\frac{9}{2} +7}=\frac{81}{2}-3\sqrt{\frac{81}{2}-\frac{63}{2}+\frac{14}{2}}=\frac{81}{2}-3\times4=\frac{57}{2}$
    右边:$7\times\frac{9}{2}-3=\frac{63}{2}-\frac{6}{2}=\frac{57}{2}$
    左边=右边,是有效解。

  • 代入$x=-1$:
    左边:$2\times(-1)^2 -3\sqrt{2\times(-1)^2 -7\times(-1)+7}=2-3\sqrt{2+7+7}=2-12=-10$
    右边:$7\times(-1)-3=-7-3=-10$
    左边=右边,也是有效解。

所以原方程的真正解是$x=\frac{9}{2}$和$x=-1$,而$x=2$、$x=\frac{3}{2}$是因为忽略平方根非负性产生的增根,必须舍去~

备注:内容来源于stack exchange,提问作者ronald christenkkson

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