04Γ. Εξίσωση Δευτέρου βαθμού
🎯 Επίλυση εξισώσεων
1
Να λύσετε τις εξισώσεις:
α. \(x^2+x-2=0\)
β. \(x^2-10x+25=0\)
γ. \(x^2-3x+3=0\)
α. \(x^2+x-2=0\)
β. \(x^2-10x+25=0\)
γ. \(x^2-3x+3=0\)
α. \(x^2+x-2=(x-1)(x+2)\), άρα \(x=1\) ή \(x=-2\).
β. \(x^2-10x+25=(x-5)^2\), άρα \(x=5\).
γ. \(\Delta=(-3)^2-4\cdot1\cdot3=-3<0\), άρα δεν υπάρχουν πραγματικές ρίζες.
β. \(x^2-10x+25=(x-5)^2\), άρα \(x=5\).
γ. \(\Delta=(-3)^2-4\cdot1\cdot3=-3<0\), άρα δεν υπάρχουν πραγματικές ρίζες.
2
Να λύσετε τις εξισώσεις:
α. \((x-1)(x-2)=2\)
β. \((x-1)(x-2)+(x+1)(x-3)+1=0\)
γ. \((x-1)^2+(x-2)^2=5\)
δ. \((x-10)(x-1)=10\)
α. \((x-1)(x-2)=2\)
β. \((x-1)(x-2)+(x+1)(x-3)+1=0\)
γ. \((x-1)^2+(x-2)^2=5\)
δ. \((x-10)(x-1)=10\)
α. \(x^2-3x+1=0\), με \(\Delta=5\), άρα \(x=\dfrac{3\pm\sqrt5}{2}\).
β. \(2x^2-5x=0\Rightarrow x(2x-5)=0\), άρα \(x=0\) ή \(x=\dfrac52\).
γ. \(2x^2-6x=0\Rightarrow2x(x-3)=0\), άρα \(x=0\) ή \(x=3\).
δ. \(x^2-11x=0\Rightarrow x=0\) ή \(x=11\).
β. \(2x^2-5x=0\Rightarrow x(2x-5)=0\), άρα \(x=0\) ή \(x=\dfrac52\).
γ. \(2x^2-6x=0\Rightarrow2x(x-3)=0\), άρα \(x=0\) ή \(x=3\).
δ. \(x^2-11x=0\Rightarrow x=0\) ή \(x=11\).
3
Να λύσετε τις εξισώσεις:
α. \(x^2+x=0\)
β. \(x^2-25=0\)
γ. \(x^2+3=0\)
α. \(x^2+x=0\)
β. \(x^2-25=0\)
γ. \(x^2+3=0\)
α. \(x(x+1)=0\Rightarrow x=0,-1\).
β. \((x-5)(x+5)=0\Rightarrow x=\pm5\).
γ. Θα έπρεπε \(x^2=-3\), άρα δεν υπάρχουν πραγματικές λύσεις.
β. \((x-5)(x+5)=0\Rightarrow x=\pm5\).
γ. Θα έπρεπε \(x^2=-3\), άρα δεν υπάρχουν πραγματικές λύσεις.
4
Να λύσετε την εξίσωση \(x^2+201x-202=0\).
Παραγοντοποιούμε: \(x^2+201x-202=(x-1)(x+202)\). Άρα \(x=1\) ή \(x=-202\).
5
Να λύσετε τις εξισώσεις:
α. \(x^2-2\sqrt3\,x+3=0\)
β. \(x^2-\sqrt5\,x+\sqrt5-1=0\)
γ. \(x^2-(2+\sqrt5)x+2\sqrt5=0\)
α. \(x^2-2\sqrt3\,x+3=0\)
β. \(x^2-\sqrt5\,x+\sqrt5-1=0\)
γ. \(x^2-(2+\sqrt5)x+2\sqrt5=0\)
α. \(\Delta=0\), άρα διπλή ρίζα \(x=\sqrt3\).
β. \((x-1)(x-\sqrt5+1)=0\), άρα \(x=1\) ή \(x=\sqrt5-1\).
γ. Οι ρίζες έχουν άθροισμα \(2+\sqrt5\) και γινόμενο \(2\sqrt5\), άρα \(x=2\) ή \(x=\sqrt5\).
β. \((x-1)(x-\sqrt5+1)=0\), άρα \(x=1\) ή \(x=\sqrt5-1\).
γ. Οι ρίζες έχουν άθροισμα \(2+\sqrt5\) και γινόμενο \(2\sqrt5\), άρα \(x=2\) ή \(x=\sqrt5\).
6
Να λύσετε τις εξισώσεις, \(\alpha\in\mathbb R\):
α. \(x^2-\alpha x+\alpha-1=0\)
β. \(x^2-(\alpha+1)x+\alpha=0\)
α. \(x^2-\alpha x+\alpha-1=0\)
β. \(x^2-(\alpha+1)x+\alpha=0\)
α. \((x-1)(x-\alpha+1)=0\), άρα \(x=1\) ή \(x=\alpha-1\).
β. \((x-1)(x-\alpha)=0\), άρα \(x=1\) ή \(x=\alpha\).
β. \((x-1)(x-\alpha)=0\), άρα \(x=1\) ή \(x=\alpha\).
7
Να λύσετε τις εξισώσεις:
α. \(\dfrac12x^2+\dfrac13x-\dfrac56=0\)
β. \(\dfrac15x^2-2x+5=0\)
γ. \(\dfrac13x^2-x+1=0\)
α. \(\dfrac12x^2+\dfrac13x-\dfrac56=0\)
β. \(\dfrac15x^2-2x+5=0\)
γ. \(\dfrac13x^2-x+1=0\)
α. Πολλαπλασιάζουμε με \(6\): \(3x^2+2x-5=0\), \(\Delta=64\), άρα \(x=1\) ή \(x=-\dfrac53\).
β. \(x^2-10x+25=0\Rightarrow x=5\).
γ. \(x^2-3x+3=0\), \(\Delta=-3<0\), άρα καμία πραγματική ρίζα.
β. \(x^2-10x+25=0\Rightarrow x=5\).
γ. \(x^2-3x+3=0\), \(\Delta=-3<0\), άρα καμία πραγματική ρίζα.
8
Να λύσετε τις εξισώσεις:
α. \(x^2(x-4)+2x(x-4)+(x-4)=0\)
β. \((x-2)^3-(2-x)(4+x)=0\)
γ. \(x^3-2x^2-(2x-1)(x-2)=0\)
α. \(x^2(x-4)+2x(x-4)+(x-4)=0\)
β. \((x-2)^3-(2-x)(4+x)=0\)
γ. \(x^3-2x^2-(2x-1)(x-2)=0\)
α. \((x-4)(x+1)^2=0\Rightarrow x=4,-1\).
β. \((x-2)(x^2-3x+8)=0\). Η δεύτερη εξίσωση έχει \(\Delta=-23<0\), άρα \(x=2\).
γ. \((x-2)(x-1)^2=0\Rightarrow x=2,1\).
β. \((x-2)(x^2-3x+8)=0\). Η δεύτερη εξίσωση έχει \(\Delta=-23<0\), άρα \(x=2\).
γ. \((x-2)(x-1)^2=0\Rightarrow x=2,1\).
9
Να λύσετε τις εξισώσεις:
α. \(x^3-2x^2-x+2=0\)
β. \(x^4-3x^2+2=0\)
α. \(x^3-2x^2-x+2=0\)
β. \(x^4-3x^2+2=0\)
α. \((x-2)(x^2-1)=0\Rightarrow x=2,1,-1\).
β. Θέτουμε \(t=x^2\ge0\): \(t^2-3t+2=0\Rightarrow t=1,2\), άρα \(x=\pm1,\pm\sqrt2\).
β. Θέτουμε \(t=x^2\ge0\): \(t^2-3t+2=0\Rightarrow t=1,2\), άρα \(x=\pm1,\pm\sqrt2\).
10
Να λύσετε τις εξισώσεις:
α. \(\dfrac1{1-x}=\dfrac{x}{x+1}\)
β. \(x+\dfrac1{x-1}=3\)
γ. \(\dfrac1{x-2}+\dfrac1{x+2}+\dfrac{x^2}{4-x^2}=0\)
δ. \(\dfrac3{x+2}-\dfrac2x=\dfrac{x-4}{x^2+2x}\)
ε. \(\dfrac{x^2-3x+2}{2x^2+x-3}=-3\)
ζ. \(\dfrac1{1+\frac1x}=\dfrac12\)
η. \(\dfrac{x}{1+\frac1x}=\dfrac43\)
α. \(\dfrac1{1-x}=\dfrac{x}{x+1}\)
β. \(x+\dfrac1{x-1}=3\)
γ. \(\dfrac1{x-2}+\dfrac1{x+2}+\dfrac{x^2}{4-x^2}=0\)
δ. \(\dfrac3{x+2}-\dfrac2x=\dfrac{x-4}{x^2+2x}\)
ε. \(\dfrac{x^2-3x+2}{2x^2+x-3}=-3\)
ζ. \(\dfrac1{1+\frac1x}=\dfrac12\)
η. \(\dfrac{x}{1+\frac1x}=\dfrac43\)
α. \(x\ne\pm1\). Χιαστί: \(x+1=x-x^2\Rightarrow x^2+1=0\), άρα καμία πραγματική λύση.
β. \(x\ne1\). \(x(x-1)+1=3(x-1)\Rightarrow(x-2)^2=0\), άρα \(x=2\).
γ. \(x\ne\pm2\). Με κοινό παρονομαστή προκύπτει \(x=0\).
δ. \(x\ne0,-2\). Με κοινό παρονομαστή προκύπτει ταυτότητα, άρα \(x\in\mathbb R\setminus\{0,-2\}\).
ε. \(x\ne1,-\dfrac32\). Με απλοποίηση \(\dfrac{x-2}{2x+3}=-3\Rightarrow x=-\dfrac78\).
ζ. \(\dfrac{x}{x+1}=\dfrac12\Rightarrow x=1\).
η. \(\dfrac{x^2}{x+1}=\dfrac43\Rightarrow3x^2-4x-4=0\Rightarrow x=2,-\dfrac23\).
β. \(x\ne1\). \(x(x-1)+1=3(x-1)\Rightarrow(x-2)^2=0\), άρα \(x=2\).
γ. \(x\ne\pm2\). Με κοινό παρονομαστή προκύπτει \(x=0\).
δ. \(x\ne0,-2\). Με κοινό παρονομαστή προκύπτει ταυτότητα, άρα \(x\in\mathbb R\setminus\{0,-2\}\).
ε. \(x\ne1,-\dfrac32\). Με απλοποίηση \(\dfrac{x-2}{2x+3}=-3\Rightarrow x=-\dfrac78\).
ζ. \(\dfrac{x}{x+1}=\dfrac12\Rightarrow x=1\).
η. \(\dfrac{x^2}{x+1}=\dfrac43\Rightarrow3x^2-4x-4=0\Rightarrow x=2,-\dfrac23\).
11
Να λύσετε:
α. \(x^4+x^2-2=0\)
β. \(x^4+3x^2+2=0\)
α. \(x^4+x^2-2=0\)
β. \(x^4+3x^2+2=0\)
Θέτουμε \(t=x^2\ge0\).
α. \(t^2+t-2=0\Rightarrow t=1\), άρα \(x=\pm1\).
β. \(t^2+3t+2=0\Rightarrow t=-1,-2\), μη επιτρεπτές τιμές, άρα καμία πραγματική λύση.
α. \(t^2+t-2=0\Rightarrow t=1\), άρα \(x=\pm1\).
β. \(t^2+3t+2=0\Rightarrow t=-1,-2\), μη επιτρεπτές τιμές, άρα καμία πραγματική λύση.
12
Να λύσετε:
α. \(\sqrt{x+3}=2x\)
β. \(\sqrt{1-x}=3(x-1)\)
α. \(\sqrt{x+3}=2x\)
β. \(\sqrt{1-x}=3(x-1)\)
α. Πρέπει \(x\ge0\). Τετραγωνίζουμε: \(x+3=4x^2\Rightarrow4x^2-x-3=0\). Οι ρίζες \(1,-\dfrac34\), κρατάμε \(x=1\).
β. Από τη ρίζα \(x\le1\), ενώ από το δεξί μέλος \(x\ge1\). Άρα \(x=1\), που επαληθεύει.
β. Από τη ρίζα \(x\le1\), ενώ από το δεξί μέλος \(x\ge1\). Άρα \(x=1\), που επαληθεύει.
13
Να λύσετε:
α. \(x^2-|x|-2=0\)
β. \(x^2+|x|-2=0\)
γ. \(2(x-1)^2=|x-1|+1\)
δ. \((x^2+3x-3)^2+(x^2+3x-3)-2=0\)
ε. \((x^2-3x+1)(x^2-3x+3)+1=0\)
ζ. \(|x-1|(|x-1|+1)=2\)
η. \(|x+1|=2(x+1)^2-6\)
θ. \((x^2-5)^2-5(x^2-5)+4=0\)
ι. \((x^2+x-2)^2+x^2+x-4=0\)
κ. \(\left(\dfrac{x-1}{x}\right)^4+\left(\dfrac{x-1}{x}\right)^2=2\)
λ. \(\left(x+\dfrac1x\right)^2+\left(x+\dfrac1x\right)-2=0\)
α. \(x^2-|x|-2=0\)
β. \(x^2+|x|-2=0\)
γ. \(2(x-1)^2=|x-1|+1\)
δ. \((x^2+3x-3)^2+(x^2+3x-3)-2=0\)
ε. \((x^2-3x+1)(x^2-3x+3)+1=0\)
ζ. \(|x-1|(|x-1|+1)=2\)
η. \(|x+1|=2(x+1)^2-6\)
θ. \((x^2-5)^2-5(x^2-5)+4=0\)
ι. \((x^2+x-2)^2+x^2+x-4=0\)
κ. \(\left(\dfrac{x-1}{x}\right)^4+\left(\dfrac{x-1}{x}\right)^2=2\)
λ. \(\left(x+\dfrac1x\right)^2+\left(x+\dfrac1x\right)-2=0\)
α. Με \(t=|x|\): \(t^2-t-2=0\Rightarrow t=2\Rightarrow x=\pm2\).
β. \(t^2+t-2=0\Rightarrow t=1\Rightarrow x=\pm1\).
γ. \(t=|x-1|\): \(2t^2-t-1=0\Rightarrow t=1\Rightarrow x=0,2\).
δ. \(t=x^2+3x-3\): \(t=1\) ή \(-2\). Άρα \(x=1,-4,\dfrac{-3\pm\sqrt{13}}2\).
ε. Με \(t=x^2-3x+2\), έχουμε \(t^2=0\Rightarrow x=1,2\).
ζ. \(t=|x-1|\): \(t^2+t-2=0\Rightarrow t=1\Rightarrow x=0,2\).
η. \(t=|x+1|\): \(2t^2-t-6=0\Rightarrow t=2\Rightarrow x=1,-3\).
θ. \(t=x^2-5\): \(t=1,4\Rightarrow x=\pm\sqrt6,\pm3\).
ι. \(t=x^2+x-2\): \(t=1,-2\Rightarrow x=\dfrac{-1\pm\sqrt{13}}2,0,-1\).
κ. \(x\ne0\), \(t=((x-1)/x)^2\): \(t=1\Rightarrow x=\dfrac12\).
λ. \(x\ne0\), \(t=x+1/x\): \(t=1\) ή \(-2\). Η πρώτη δεν δίνει πραγματικές ρίζες, η δεύτερη δίνει \(x=-1\).
β. \(t^2+t-2=0\Rightarrow t=1\Rightarrow x=\pm1\).
γ. \(t=|x-1|\): \(2t^2-t-1=0\Rightarrow t=1\Rightarrow x=0,2\).
δ. \(t=x^2+3x-3\): \(t=1\) ή \(-2\). Άρα \(x=1,-4,\dfrac{-3\pm\sqrt{13}}2\).
ε. Με \(t=x^2-3x+2\), έχουμε \(t^2=0\Rightarrow x=1,2\).
ζ. \(t=|x-1|\): \(t^2+t-2=0\Rightarrow t=1\Rightarrow x=0,2\).
η. \(t=|x+1|\): \(2t^2-t-6=0\Rightarrow t=2\Rightarrow x=1,-3\).
θ. \(t=x^2-5\): \(t=1,4\Rightarrow x=\pm\sqrt6,\pm3\).
ι. \(t=x^2+x-2\): \(t=1,-2\Rightarrow x=\dfrac{-1\pm\sqrt{13}}2,0,-1\).
κ. \(x\ne0\), \(t=((x-1)/x)^2\): \(t=1\Rightarrow x=\dfrac12\).
λ. \(x\ne0\), \(t=x+1/x\): \(t=1\) ή \(-2\). Η πρώτη δεν δίνει πραγματικές ρίζες, η δεύτερη δίνει \(x=-1\).
14
Να λύσετε \(\left(1-(|x|-1)^3\right)^3=1\).
Ο κυβικός είναι ένα προς ένα: \(1-(|x|-1)^3=1\Rightarrow(|x|-1)^3=0\Rightarrow|x|=1\). Άρα \(x=\pm1\).
15
Να λύσετε \(|x^2+x-3|=x^2\).
Περίπτωση 1: \(x^2+x-3=x^2\Rightarrow x=3\).
Περίπτωση 2: \(x^2+x-3=-x^2\Rightarrow2x^2+x-3=0\Rightarrow x=1,-\dfrac32\).
Άρα \(x=3,1,-\dfrac32\).
Περίπτωση 2: \(x^2+x-3=-x^2\Rightarrow2x^2+x-3=0\Rightarrow x=1,-\dfrac32\).
Άρα \(x=3,1,-\dfrac32\).
16
Να λύσετε \((2x^2-x)^9=1\).
Ο εκθέτης \(9\) είναι περιττός, άρα \(2x^2-x=1\). Έτσι \(2x^2-x-1=0=(2x+1)(x-1)\), οπότε \(x=1,-\dfrac12\).
17
Να βρείτε τους πραγματικούς \(x\), ώστε \((x^2+|x|-1)^{21}=x^{21}\).
Ο εκθέτης \(21\) είναι περιττός, άρα \(x^2+|x|-1=x\).
Για \(x\ge0\): \(x^2-1=0\Rightarrow x=1\).
Για \(x<0\): \(x^2-2x-1=0\Rightarrow x=1-\sqrt2\).
Άρα \(x=1\) ή \(x=1-\sqrt2\).
Για \(x\ge0\): \(x^2-1=0\Rightarrow x=1\).
Για \(x<0\): \(x^2-2x-1=0\Rightarrow x=1-\sqrt2\).
Άρα \(x=1\) ή \(x=1-\sqrt2\).
18
Να λύσετε \(\left(\dfrac{|x|-1}{|x|+1}\right)^2+\dfrac{x^2-2|x|+1}{x^2+2|x|+1}=2\).
Οι δύο όροι είναι ίσοι, επειδή \(x^2-2|x|+1=(|x|-1)^2\) και \(x^2+2|x|+1=(|x|+1)^2\).
Άρα \(2\left(\dfrac{|x|-1}{|x|+1}\right)^2=2\). Η περίπτωση λόγος \(=1\) είναι αδύνατη, ενώ λόγος \(=-1\) δίνει \(|x|=0\). Άρα \(x=0\).
Άρα \(2\left(\dfrac{|x|-1}{|x|+1}\right)^2=2\). Η περίπτωση λόγος \(=1\) είναι αδύνατη, ενώ λόγος \(=-1\) δίνει \(|x|=0\). Άρα \(x=0\).
19
Σε καθεμιά από τις παρακάτω περιπτώσεις, να βρείτε — εφόσον υπάρχουν — δύο αριθμούς που έχουν:
α. άθροισμα \(4\) και γινόμενο \(3\)
β. άθροισμα \(0\) και γινόμενο \(-4\)
γ. άθροισμα \(2\) και γινόμενο \(2\)
α. άθροισμα \(4\) και γινόμενο \(3\)
β. άθροισμα \(0\) και γινόμενο \(-4\)
γ. άθροισμα \(2\) και γινόμενο \(2\)
Αν δύο αριθμοί έχουν άθροισμα \(S\) και γινόμενο \(P\), είναι ρίζες της \(t^2-St+P=0\).
α. \(t^2-4t+3=0\Rightarrow t=1,3\).
β. \(t^2-4=0\Rightarrow t=\pm2\).
γ. \(t^2-2t+2=0\) με \(\Delta=-4<0\), άρα δεν υπάρχουν δύο πραγματικοί αριθμοί.
α. \(t^2-4t+3=0\Rightarrow t=1,3\).
β. \(t^2-4=0\Rightarrow t=\pm2\).
γ. \(t^2-2t+2=0\) με \(\Delta=-4<0\), άρα δεν υπάρχουν δύο πραγματικοί αριθμοί.
20
Να σχηματίσετε εξίσωση δευτέρου βαθμού με ρίζες \(1-\sqrt2\) και \(1+\sqrt2\).
Το άθροισμα είναι \(S=2\) και το γινόμενο \(P=-1\). Άρα η εξίσωση είναι \(x^2-2x-1=0\).
21
Έστω \(x_1,x_2\) οι ρίζες της \(x^2+\sqrt2\,x-4=0\). Να βρείτε εξίσωση με ρίζες \(x_1+1,x_2+1\).
\(x_1+x_2=-\sqrt2\), \(x_1x_2=-4\).
Νέο άθροισμα: \(S'=2-\sqrt2\).
Νέο γινόμενο: \(P'=-4-\sqrt2+1=-3-\sqrt2\).
Άρα \(x^2+(\sqrt2-2)x-3-\sqrt2=0\).
Νέο άθροισμα: \(S'=2-\sqrt2\).
Νέο γινόμενο: \(P'=-4-\sqrt2+1=-3-\sqrt2\).
Άρα \(x^2+(\sqrt2-2)x-3-\sqrt2=0\).
22
Έστω \(x^2-\sqrt2\,x-1-\sqrt2=0\). Να αποδείξετε ότι έχει δύο άνισες ρίζες \(x_1<x_2\) και να σχηματίσετε εξίσωση με ρίζες \(r_1=2x_1\), \(r_2=\dfrac{x_2}{2}\).
\(\Delta=6+4\sqrt2=(2+\sqrt2)^2>0\). Οι ρίζες είναι \(x_1=-1\), \(x_2=1+\sqrt2\).
Άρα \(r_1=-2\), \(r_2=\dfrac{1+\sqrt2}{2}\).
\(S'=\dfrac{\sqrt2-3}{2}\), \(P'=-(1+\sqrt2)\).
Μία ζητούμενη εξίσωση είναι \(2x^2+(3-\sqrt2)x-2(1+\sqrt2)=0\).
Άρα \(r_1=-2\), \(r_2=\dfrac{1+\sqrt2}{2}\).
\(S'=\dfrac{\sqrt2-3}{2}\), \(P'=-(1+\sqrt2)\).
Μία ζητούμενη εξίσωση είναι \(2x^2+(3-\sqrt2)x-2(1+\sqrt2)=0\).
23
Έστω \(x^2+2\lambda x+\lambda^2+\lambda=0\). Να βρείτε τις τιμές του \(\lambda\) για τις οποίες έχει δύο άνισες πραγματικές ρίζες. Αν \(x_1x_2=2\), να βρείτε το \(\lambda\).
\(\Delta=-4\lambda\), άρα για δύο άνισες πραγματικές ρίζες πρέπει \(\lambda<0\).
Από Viète \(x_1x_2=\lambda^2+\lambda\). Θέλουμε \(\lambda^2+\lambda=2\Rightarrow\lambda=1\) ή \(-2\). Κρατάμε \(\lambda=-2\).
Από Viète \(x_1x_2=\lambda^2+\lambda\). Θέλουμε \(\lambda^2+\lambda=2\Rightarrow\lambda=1\) ή \(-2\). Κρατάμε \(\lambda=-2\).
24
Να σχηματίσετε εξίσωση δευτέρου βαθμού με ρίζες \(1+\lambda\), \(1-\lambda\).
Άθροισμα \(S=2\), γινόμενο \(P=1-\lambda^2\). Άρα \(x^2-2x+1-\lambda^2=0\).
25
Αν \(\rho_1,\rho_2\) είναι οι ρίζες της \(2x^2+5x-6=0\), να βρείτε εξίσωση με ρίζες:
α. \(\dfrac1{\rho_1},\dfrac1{\rho_2}\)
β. \(\rho_1+2,\rho_2+2\)
γ. \(\rho_1^2,\rho_2^2\)
δ. \(\dfrac{\rho_2}{\rho_1},\dfrac{\rho_1}{\rho_2}\)
α. \(\dfrac1{\rho_1},\dfrac1{\rho_2}\)
β. \(\rho_1+2,\rho_2+2\)
γ. \(\rho_1^2,\rho_2^2\)
δ. \(\dfrac{\rho_2}{\rho_1},\dfrac{\rho_1}{\rho_2}\)
Για την αρχική εξίσωση \(S=-\dfrac52\), \(P=-3\).
α. \(S'=\dfrac56\), \(P'=-\dfrac13\), άρα \(6x^2-5x-2=0\).
β. \(S'=\dfrac32\), \(P'=-4\), άρα \(2x^2-3x-8=0\).
γ. \(S'=S^2-2P=\dfrac{49}{4}\), \(P'=9\), άρα \(4x^2-49x+36=0\).
δ. \(S'=-\dfrac{49}{12}\), \(P'=1\), άρα \(12x^2+49x+12=0\).
α. \(S'=\dfrac56\), \(P'=-\dfrac13\), άρα \(6x^2-5x-2=0\).
β. \(S'=\dfrac32\), \(P'=-4\), άρα \(2x^2-3x-8=0\).
γ. \(S'=S^2-2P=\dfrac{49}{4}\), \(P'=9\), άρα \(4x^2-49x+36=0\).
δ. \(S'=-\dfrac{49}{12}\), \(P'=1\), άρα \(12x^2+49x+12=0\).
26
Να βρείτε το \(\lambda\), ώστε η \(x^2+(\lambda-1)x-1=0\) να έχει δύο αντίθετες ρίζες.
Για αντίθετες ρίζες πρέπει \(x_1+x_2=0\). Με Viète \(x_1+x_2=1-\lambda\), άρα \(\lambda=1\).
27
Να βρείτε τις τιμές του \(\lambda\), ώστε η \(x^2-2x+\lambda=0\) να έχει δύο θετικές και άνισες ρίζες.
Για δύο άνισες ρίζες: \(\Delta=4-4\lambda>0\Rightarrow\lambda<1\). Για θετικές ρίζες: \(S=2>0\) και \(P=\lambda>0\). Άρα \(0<\lambda<1\).
28
Να βρείτε τις τιμές του \(\lambda\), ώστε η \(x^2-2x+\lambda=0\) να έχει ετερόσημες ρίζες.
Ετερόσημες ρίζες σημαίνει \(x_1x_2<0\). Με Viète \(x_1x_2=\lambda\), άρα \(\lambda<0\).
29
Να βρείτε το πλήθος των πραγματικών ριζών της \(x^2-2x+\lambda=0\) ανάλογα με το \(\lambda\).
\(\Delta=4(1-\lambda)\).
\(\lambda<1\): δύο άνισες πραγματικές ρίζες.
\(\lambda=1\): μία διπλή ρίζα \(x=1\).
\(\lambda>1\): καμία πραγματική ρίζα.
\(\lambda<1\): δύο άνισες πραγματικές ρίζες.
\(\lambda=1\): μία διπλή ρίζα \(x=1\).
\(\lambda>1\): καμία πραγματική ρίζα.
30
Έστω \(\lambda x^2+(\lambda-1)x+1-2\lambda=0\). Να βρείτε το \(\lambda\), ώστε:
α. να έχει μία μόνο πραγματική λύση
β. να έχει διπλή ρίζα.
α. να έχει μία μόνο πραγματική λύση
β. να έχει διπλή ρίζα.
Για \(\lambda=0\) γίνεται \(-x+1=0\), άρα μία λύση.
Για \(\lambda\ne0\): \(\Delta=(3\lambda-1)^2\).
α. Μία λύση για \(\lambda=0\) ή \(\lambda=\dfrac13\).
β. Διπλή ρίζα μόνο για \(\lambda=\dfrac13\).
Για \(\lambda\ne0\): \(\Delta=(3\lambda-1)^2\).
α. Μία λύση για \(\lambda=0\) ή \(\lambda=\dfrac13\).
β. Διπλή ρίζα μόνο για \(\lambda=\dfrac13\).
31
Έστω \(x^2-\alpha x-\alpha^2=0\), \(\alpha\ne0\), με ρίζες \(\rho_1,\rho_2\). Να αποδείξετε ότι έχει δύο άνισες ρίζες και να υπολογίσετε \(\Pi_1=\dfrac1{\rho_1}+\dfrac1{\rho_2}\), \(\Pi_2=\rho_1^2+\rho_2^2\), \(\Pi_3=\dfrac1{\rho_1^2}+\dfrac1{\rho_2^2}\), \(\Pi_4=\rho_1^3+\rho_2^3\), \(\Pi_5=|\rho_1-\rho_2|\).
\(\Delta=5\alpha^2>0\). Με Viète \(S=\alpha\), \(P=-\alpha^2\).
\(\Pi_1=S/P=-1/\alpha\).
\(\Pi_2=S^2-2P=3\alpha^2\).
\(\Pi_3=\Pi_2/P^2=3/\alpha^2\).
\(\Pi_4=S^3-3PS=4\alpha^3\).
\(\Pi_5=\sqrt5\,|\alpha|\).
\(\Pi_1=S/P=-1/\alpha\).
\(\Pi_2=S^2-2P=3\alpha^2\).
\(\Pi_3=\Pi_2/P^2=3/\alpha^2\).
\(\Pi_4=S^3-3PS=4\alpha^3\).
\(\Pi_5=\sqrt5\,|\alpha|\).
32
Έστω \(x^2-\kappa x-\kappa^2=0\). Να αποδείξετε ότι έχει πραγματικές ρίζες και να βρείτε το \(\kappa\), ώστε το άθροισμά τους να είναι \(1\).
\(\Delta=5\kappa^2\ge0\). Με Viète \(x_1+x_2=\kappa\), άρα \(\kappa=1\). Τότε \(x^2-x-1=0\) και \(x=\dfrac{1\pm\sqrt5}{2}\).
33
Έστω \(x^2-3x+\lambda=0\). Να βρείτε το \(\lambda\), ώστε \(\rho_1=3\rho_2\).
Από \(S=3\): \(3\rho_2+\rho_2=3\Rightarrow\rho_2=\dfrac34\), \(\rho_1=\dfrac94\). Άρα \(\lambda=P=\dfrac{27}{16}\).
34
Να βρείτε το \(\lambda\), ώστε η \(x^2-\lambda x=1\) να έχει δύο ρίζες με άθροισμα \(1\).
Γράφουμε \(x^2-\lambda x-1=0\). Το άθροισμα είναι \(\lambda\), άρα \(\lambda=1\).
35
Έστω \(x^2-2x+1-\lambda^2=0\), \(\lambda\ne0\). Να αποδείξετε ότι έχει δύο άνισες ρίζες. Αν μία είναι \(1+\sqrt2\), να βρείτε την άλλη.
\(\Delta=4\lambda^2>0\), άρα δύο άνισες ρίζες. Το άθροισμα είναι \(2\), επομένως η άλλη ρίζα είναι \(2-(1+\sqrt2)=1-\sqrt2\).
36
Έστω \(x^2+x+\lambda-1=0\) με πραγματικές ρίζες \(x_1,x_2\). Να εξετάσετε αν υπάρχει \(\lambda\), ώστε \(x_1x_2+3(x_1+x_2)+2=0\).
Με Viète: \(S=-1\), \(P=\lambda-1\). Η σχέση δίνει \(\lambda=2\). Όμως τότε η εξίσωση είναι \(x^2+x+1=0\), με \(\Delta=-3<0\). Άρα δεν υπάρχει πραγματικό \(\lambda\) που να ικανοποιεί όλες τις προϋποθέσεις.
37
Έστω \(12x^2+\beta x+\gamma=0\). Αν το άθροισμα των ριζών είναι \(\dfrac76\) και το γινόμενό τους \(\dfrac13\), να βρείτε \(\beta,\gamma\) και τις ρίζες.
Από Viète \(-\beta/12=7/6\Rightarrow\beta=-14\), και \(\gamma/12=1/3\Rightarrow\gamma=4\). Η εξίσωση γίνεται \(6x^2-7x+2=0\), με ρίζες \(x=\dfrac12,\dfrac23\).
38
Αν \(\rho\) είναι μία ρίζα της \(x^2-\beta x-1=0\), να αποδείξετε ότι η άλλη είναι \(\beta-\rho\).
Αν η άλλη ρίζα είναι \(\rho_2\), τότε \(\rho+\rho_2=\beta\). Άρα \(\rho_2=\beta-\rho\).
39
Να βρείτε \(\lambda\in\mathbb N\), ώστε το \(1\) να είναι ρίζα της \(x^2-3\lambda^2x+\lambda+1=0\), και μετά την άλλη ρίζα.
Θέτουμε \(x=1\): \(1-3\lambda^2+\lambda+1=0\Rightarrow(3\lambda+2)(\lambda-1)=0\). Άρα \(\lambda=1\). Η εξίσωση γίνεται \(x^2-3x+2=0\), οπότε η άλλη ρίζα είναι \(2\).
40
Έστω \((x-1)^2-2\lambda(x+1)=0\), \(\lambda>0\). Να αποδείξετε ότι έχει δύο άνισες ρίζες \(\rho_1,\rho_2\) και ότι \((\rho_1+1)(\rho_2+1)\) είναι ανεξάρτητο του \(\lambda\).
Η εξίσωση γίνεται \(x^2-2(1+\lambda)x+1-2\lambda=0\).
\(\Delta=4\lambda(\lambda+4)>0\).
Με Viète \(S=2(1+\lambda)\), \(P=1-2\lambda\). Άρα \((\rho_1+1)(\rho_2+1)=P+S+1=4\).
\(\Delta=4\lambda(\lambda+4)>0\).
Με Viète \(S=2(1+\lambda)\), \(P=1-2\lambda\). Άρα \((\rho_1+1)(\rho_2+1)=P+S+1=4\).
41
Έστω \(x^2-(1+\sqrt2)x-(1-\sqrt3)=0\). Να αποδείξετε ότι έχει δύο άνισες πραγματικές ρίζες και να υπολογίσετε \(\Pi=\rho_1+\rho_2(\rho_1+1)\).
\(\Delta=7+2\sqrt2-4\sqrt3>0\), άρα δύο άνισες πραγματικές ρίζες.
\(\Pi=\rho_1+\rho_1\rho_2+\rho_2=S+P\). Με Viète \(S=1+\sqrt2\), \(P=\sqrt3-1\). Άρα \(\Pi=\sqrt2+\sqrt3\).
\(\Pi=\rho_1+\rho_1\rho_2+\rho_2=S+P\). Με Viète \(S=1+\sqrt2\), \(P=\sqrt3-1\). Άρα \(\Pi=\sqrt2+\sqrt3\).
42
Έστω \(\lambda x^2+2(\lambda-1)x+\lambda-2=0\), \(\lambda\ne0\). Να αποδείξετε ότι οι ρίζες είναι \(x_1=-1\), \(x_2=-1+\dfrac2\lambda\), και ότι \(|x_1-x_2|>0\).
Παραγοντοποιούμε: \((x+1)(\lambda x+\lambda-2)=0\). Άρα \(x_1=-1\), \(x_2=-1+\dfrac2\lambda\).
\(|x_1-x_2|=\dfrac2{|\lambda|}>0\), αφού \(\lambda\ne0\).
\(|x_1-x_2|=\dfrac2{|\lambda|}>0\), αφού \(\lambda\ne0\).
43
Να βρείτε τρεις διαδοχικούς ακεραίους, ώστε το άθροισμά τους να είναι ίσο με το γινόμενό τους.
Θέτουμε \(x-1,x,x+1\). Η συνθήκη δίνει \(3x=x(x^2-1)\Rightarrow x(x^2-4)=0\). Άρα \(x=0,2,-2\). Οι τριάδες είναι \((-1,0,1)\), \((1,2,3)\), \((-3,-2,-1)\).
44
Να βρείτε έναν αριθμό, ώστε το οκταπλάσιό του να είναι κατά \(12\) μεγαλύτερο από το τετράγωνό του.
Αν ο αριθμός είναι \(x\), τότε \(8x=x^2+12\). Άρα \(x^2-8x+12=0=(x-2)(x-6)\), οπότε \(x=2\) ή \(x=6\).
45
Σε ορθογώνιο ισοσκελές τρίγωνο η κάθετη πλευρά είναι κατά \(3\) cm μικρότερη από την υποτείνουσα. Να βρείτε το εμβαδόν και το ύψος προς την υποτείνουσα.
Έστω \(x\) η κάθετη πλευρά. Τότε η υποτείνουσα είναι \(x+3\). Από Πυθαγόρειο \(2x^2=(x+3)^2\Rightarrow x^2-6x-9=0\). Κρατάμε \(x=3+3\sqrt2\).
Εμβαδόν: \(E=\dfrac{x^2}{2}=\dfrac{27+18\sqrt2}{2}\approx26.23\ \text{cm}^2\).
Ύψος προς την υποτείνουσα: \(h=\dfrac{x^2}{x+3}=\dfrac{x}{\sqrt2}=3+\dfrac{3\sqrt2}{2}\approx5.12\ \text{cm}\).
Εμβαδόν: \(E=\dfrac{x^2}{2}=\dfrac{27+18\sqrt2}{2}\approx26.23\ \text{cm}^2\).
Ύψος προς την υποτείνουσα: \(h=\dfrac{x^2}{x+3}=\dfrac{x}{\sqrt2}=3+\dfrac{3\sqrt2}{2}\approx5.12\ \text{cm}\).
46
Να βρείτε τις διαστάσεις ορθογωνίου με περίμετρο \(6\) και διαγώνιο \(\sqrt5\).
Αν οι πλευρές είναι \(x,y\), τότε \(x+y=3\) και \(x^2+y^2=5\). Άρα \(9=5+2xy\Rightarrow xy=2\). Οι πλευρές είναι ρίζες της \(t^2-3t+2=0\), άρα \(1\) και \(2\).
47
Οι ακμές δύο κύβων διαφέρουν κατά \(2\) cm και οι όγκοι τους κατά \(386\ \text{cm}^3\). Να βρείτε τις ακμές τους.
Έστω \(x\) η μικρότερη ακμή. \((x+2)^3-x^3=386\Rightarrow6x^2+12x+8=386\Rightarrow x^2+2x-63=0\). Η θετική ρίζα είναι \(x=7\), άρα οι ακμές είναι \(7\) και \(9\) cm.
48
Στο σχήμα, η απόσταση του κέντρου \(O\) από τη χορδή \(AB\) είναι \(3\) cm, το μήκος της χορδής είναι \(x\) και η ακτίνα είναι \(x-3\). Να υπολογίσετε την ακτίνα \(OA\).
Η κάθετος από το κέντρο στη χορδή τη διχοτομεί, άρα η μισή χορδή είναι \(x/2\). Από Πυθαγόρειο:
\((x-3)^2=3^2+\left(\dfrac x2\right)^2\).
Πολλαπλασιάζουμε με \(4\): \(4x^2-24x+36=36+x^2\Rightarrow3x(x-8)=0\). Άρα \(x=8\) και \(OA=x-3=5\) cm.
Στο έντυπο λύσεων υπάρχει αριθμητικό λάθος. Η σωστή ακτίνα είναι \(5\) cm.
49
Για διαδρομή \(20\) km ένας ποδηλάτης χρειάζεται \(3\) ώρες λιγότερο από έναν πεζό και κινείται με \(6\) km/h μεγαλύτερη ταχύτητα. Να βρείτε τις ταχύτητές τους.
Έστω \(v\) η ταχύτητα του πεζού. Τότε του ποδηλάτη είναι \(v+6\). Η διαφορά χρόνων:
\(\dfrac{20}{v}-\dfrac{20}{v+6}=3\).
Άρα \(120=3v(v+6)\Rightarrow v^2+6v-40=0\). Η θετική ρίζα είναι \(v=4\). Άρα πεζός \(4\) km/h, ποδηλάτης \(10\) km/h.
50
Βράχος βρίσκεται σε ύψος \(300\) m. Με \(g=10\ \text{m/s}^2\), να βρείτε τον χρόνο μέχρι να φτάσει στο νερό αν:
α. αφεθεί να πέσει
β. εκσφενδονιστεί κατακόρυφα προς τα κάτω με αρχική ταχύτητα \(50\) m/s.
α. αφεθεί να πέσει
β. εκσφενδονιστεί κατακόρυφα προς τα κάτω με αρχική ταχύτητα \(50\) m/s.
α. \(300=\frac12gt^2=5t^2\Rightarrow t=\sqrt{60}=2\sqrt{15}\approx7.75\) s.
β. \(300=50t+5t^2\Rightarrow t^2+10t-60=0\). Η θετική ρίζα είναι \(t=-5+\sqrt{85}\approx4.22\) s.
β. \(300=50t+5t^2\Rightarrow t^2+10t-60=0\). Η θετική ρίζα είναι \(t=-5+\sqrt{85}\approx4.22\) s.
51
Στο ορθογώνιο \(AB\Gamma\Delta\) ισχύει \(A\Delta=30\) m. Το \(E\in B\Gamma\) και το τρίγωνο \(ABE\) είναι ισοσκελές ορθογώνιο. Να βρείτε τη θέση του \(E\), ώστε \(E_{A\Delta\Gamma E}=5E_{ABE}\).
Θέτουμε \(AB=BE=x\). Τότε \(E_{ABE}=\dfrac{x^2}{2}\) και το εμβαδόν του ορθογωνίου είναι \(30x\). Η συνθήκη:
\(30x-\dfrac{x^2}{2}=5\cdot\dfrac{x^2}{2}\Rightarrow30x=3x^2\).
Επειδή \(x>0\), \(x=10\). Άρα το \(E\) απέχει \(10\) m από το \(B\).
52
Ορθογώνιο έχει περίμετρο \(20\) cm και εμβαδόν \(24\ \text{cm}^2\). Να σχηματίσετε εξίσωση με ρίζες τα μήκη των πλευρών και να βρείτε τις πλευρές.
Αν οι πλευρές είναι \(a,b\), τότε \(a+b=10\), \(ab=24\). Άρα η εξίσωση είναι \(x^2-10x+24=0=(x-4)(x-6)\). Οι πλευρές είναι \(4\) cm και \(6\) cm.
53
Ορθογώνιο τρίγωνο έχει κάθετες πλευρές \(x,y\) με \(x+y=10\). Να δείξετε ότι \(E(x)=\dfrac12(-x^2+10x)\) και ότι \(E(x)\le\dfrac{25}{2}\).
Από \(y=10-x\): \(E(x)=\dfrac12x(10-x)=\dfrac12(-x^2+10x)\).
Συμπληρώνουμε τετράγωνο: \(E(x)=\dfrac{25}{2}-\dfrac12(x-5)^2\le\dfrac{25}{2}\).
Συμπληρώνουμε τετράγωνο: \(E(x)=\dfrac{25}{2}-\dfrac12(x-5)^2\le\dfrac{25}{2}\).
54
Οι διαστάσεις \(x,y\) ορθογωνίου μεταβάλλονται με σταθερή περίμετρο \(20\) m. Να βρείτε \(y(x)\), το \(E(x)\), και την τιμή του \(x\) για την οποία \(E=25\ \text{m}^2\).
Από \(2x+2y=20\) έχουμε \(y=10-x\). Άρα \(E=x(10-x)=10x-x^2\).
Θέλουμε \(10x-x^2=25\Rightarrow(x-5)^2=0\Rightarrow x=5\). Τότε \(y=5\), άρα είναι τετράγωνο.
Θέλουμε \(10x-x^2=25\Rightarrow(x-5)^2=0\Rightarrow x=5\). Τότε \(y=5\), άρα είναι τετράγωνο.
55
Οι πλευρές \(x_1,x_2\) ορθογωνίου είναι οι ρίζες της \(x^2-2x+\lambda(2-\lambda)=0\), \(\lambda\in(0,2)\). Να βρείτε περίμετρο, εμβαδόν, να δείξετε \(E\le1\) και πότε γίνεται μέγιστο.
Με Viète \(x_1+x_2=2\), \(x_1x_2=\lambda(2-\lambda)\). Άρα \(\Pi=4\) και \(E=\lambda(2-\lambda)=1-(\lambda-1)^2\le1\). Το μέγιστο \(E=1\) λαμβάνεται για \(\lambda=1\), οπότε οι πλευρές είναι ίσες.
56
Έστω \((\lambda^2+\lambda+1)x^2-(\lambda+1)x-1=0\). Να αποδείξετε ότι είναι δευτέρου βαθμού, έχει δύο άνισες πραγματικές ρίζες, και να βρείτε τις θετικές τιμές του \(\lambda\) για τις οποίες μία ρίζα είναι \(1\).
\(\lambda^2+\lambda+1=\left(\lambda+\frac12\right)^2+\frac34>0\), άρα είναι πάντα δευτέρου βαθμού.
\(\Delta=(\lambda+1)^2+4(\lambda^2+\lambda+1)>0\), άρα δύο άνισες πραγματικές ρίζες.
Για \(x=1\): \(\lambda^2-1=0\Rightarrow\lambda=\pm1\). Θετική τιμή: \(\lambda=1\). Τότε \(3x^2-2x-1=(x-1)(3x+1)\), άρα η άλλη ρίζα είναι \(-\frac13\).
\(\Delta=(\lambda+1)^2+4(\lambda^2+\lambda+1)>0\), άρα δύο άνισες πραγματικές ρίζες.
Για \(x=1\): \(\lambda^2-1=0\Rightarrow\lambda=\pm1\). Θετική τιμή: \(\lambda=1\). Τότε \(3x^2-2x-1=(x-1)(3x+1)\), άρα η άλλη ρίζα είναι \(-\frac13\).
57
α. Να αποδείξετε \((6+5\sqrt2)^2=86+60\sqrt2\).
β1. Να αποδείξετε \((1+\sqrt2)^3=7+5\sqrt2\).
β2. Να αποδείξετε ότι \(-7-5\sqrt2\) είναι άρρητος.
γ. Να αποδείξετε ότι \(x^2+\sqrt{86+60\sqrt2}\,x-(1+\sqrt2)^3=0\) έχει μία ακέραια και μία άρρητη ρίζα.
β1. Να αποδείξετε \((1+\sqrt2)^3=7+5\sqrt2\).
β2. Να αποδείξετε ότι \(-7-5\sqrt2\) είναι άρρητος.
γ. Να αποδείξετε ότι \(x^2+\sqrt{86+60\sqrt2}\,x-(1+\sqrt2)^3=0\) έχει μία ακέραια και μία άρρητη ρίζα.
α. Άμεση ανάπτυξη δίνει \(36+60\sqrt2+50=86+60\sqrt2\).
β1. \((1+\sqrt2)^3=(1+\sqrt2)(3+2\sqrt2)=7+5\sqrt2\).
β2. Αν \(-7-5\sqrt2\) ήταν ρητός, θα ήταν ρητός και ο \(\sqrt2\), άτοπο.
γ. Η εξίσωση γίνεται \(x^2+(6+5\sqrt2)x-(7+5\sqrt2)=0\). Το \(x=1\) είναι ρίζα. Η άλλη, από το γινόμενο, είναι \(-7-5\sqrt2\), άρρητη.
β1. \((1+\sqrt2)^3=(1+\sqrt2)(3+2\sqrt2)=7+5\sqrt2\).
β2. Αν \(-7-5\sqrt2\) ήταν ρητός, θα ήταν ρητός και ο \(\sqrt2\), άτοπο.
γ. Η εξίσωση γίνεται \(x^2+(6+5\sqrt2)x-(7+5\sqrt2)=0\). Το \(x=1\) είναι ρίζα. Η άλλη, από το γινόμενο, είναι \(-7-5\sqrt2\), άρρητη.
58
Έστω \(x^2-3x+2a=0\) με τουλάχιστον μία πραγματική ρίζα και \(\Delta^2+\Delta=2\). Επίσης, για την \(x^2-mx-m^2-1=0\) με ρίζες \(r_1<r_2\):
α. να αποδείξετε ότι έχει πάντα δύο άνισες ρίζες
β. να βρείτε τα \(m\), ώστε \((r_1-1)(r_2-1)>0\).
α. να αποδείξετε ότι έχει πάντα δύο άνισες ρίζες
β. να βρείτε τα \(m\), ώστε \((r_1-1)(r_2-1)>0\).
Από \(\Delta\ge0\) και \(\Delta^2+\Delta=2\) παίρνουμε \(\Delta=1\), άρα \(9-8a=1\Rightarrow a=1\).
Για τη δεύτερη εξίσωση: \(\Delta_m=5m^2+4>0\), άρα πάντα δύο άνισες ρίζες.
Με Viète \(S=m\), \(P=-(m^2+1)\). Άρα \((r_1-1)(r_2-1)=P-S+1=-m^2-m\). Θέλουμε \(-m(m+1)>0\), άρα \(-1<m<0\).
Για τη δεύτερη εξίσωση: \(\Delta_m=5m^2+4>0\), άρα πάντα δύο άνισες ρίζες.
Με Viète \(S=m\), \(P=-(m^2+1)\). Άρα \((r_1-1)(r_2-1)=P-S+1=-m^2-m\). Θέλουμε \(-m(m+1)>0\), άρα \(-1<m<0\).
59
α. Να λύσετε \(x+\sqrt x=6\) και \(x^2+x=20\).
β. Να βρείτε \(k,m\in\mathbb N^*\), ώστε \(k+m+\sqrt{k+m}-6=0\) και \((k+m)^2+k+m^2-20=0\).
β. Να βρείτε \(k,m\in\mathbb N^*\), ώστε \(k+m+\sqrt{k+m}-6=0\) και \((k+m)^2+k+m^2-20=0\).
α. Με \(t=\sqrt x\ge0\): \(t^2+t-6=0\Rightarrow t=2\Rightarrow x=4\). Η δεύτερη: \(x^2+x-20=0\Rightarrow x=4,-5\).
β. Από την πρώτη \(k+m=4\). Η δεύτερη γίνεται \(16+k+m^2-20=0\Rightarrow k+m^2=4\). Αφαιρώντας: \(m^2-m=0\). Επειδή \(m>0\), \(m=1\), άρα \(k=3\).
β. Από την πρώτη \(k+m=4\). Η δεύτερη γίνεται \(16+k+m^2-20=0\Rightarrow k+m^2=4\). Αφαιρώντας: \(m^2-m=0\). Επειδή \(m>0\), \(m=1\), άρα \(k=3\).
60
Να λύσετε \((x-1)^{11}=2^{11}\) και \((x-1)^4=2^4\). Στη συνέχεια να βρείτε το \(k\) της τελευταίας σχέσης της άσκησης.
Η πρώτη δίνει \(x=3\). Η δεύτερη \(x=3\) ή \(x=-1\). Από την τελευταία σχέση του πρωτοτύπου προκύπτει \(k=-1\), το οποίο την επαληθεύει.
Η τελευταία σχέση είναι τυπογραφικά πολύ πυκνή στο πρωτότυπο· κρατήθηκε το σωστό αποτέλεσμα \(k=-1\).
61
Έστω \(nx^2+(n+2)x+2=0\), \(n=0,1,2,\ldots\).
α. Να βρείτε το πλήθος των πραγματικών λύσεων ανάλογα με το \(n\).
β. Στο πρωτότυπο ζητείται, αν οι ρίζες έχουν άθροισμα \(3\), να αποδειχθεί ότι είναι \(1,2\).
α. Να βρείτε το πλήθος των πραγματικών λύσεων ανάλογα με το \(n\).
β. Στο πρωτότυπο ζητείται, αν οι ρίζες έχουν άθροισμα \(3\), να αποδειχθεί ότι είναι \(1,2\).
Για \(n=0\): \(2x+2=0\Rightarrow x=-1\), μία λύση.
Για \(n>0\): \(\Delta=(n+2)^2-8n=(n-2)^2\).
Αν \(n=2\), μία διπλή ρίζα \(x=-1\). Αν \(n>0,n\ne2\), δύο άνισες πραγματικές ρίζες.
β. Όπως είναι τυπωμένη, το άθροισμα είναι \(-\dfrac{n+2}{n}<0\), άρα δεν μπορεί να είναι \(3\).
Για \(n>0\): \(\Delta=(n+2)^2-8n=(n-2)^2\).
Αν \(n=2\), μία διπλή ρίζα \(x=-1\). Αν \(n>0,n\ne2\), δύο άνισες πραγματικές ρίζες.
β. Όπως είναι τυπωμένη, το άθροισμα είναι \(-\dfrac{n+2}{n}<0\), άρα δεν μπορεί να είναι \(3\).
Υπάρχει τυπογραφικό λάθος στο πρόσημο. Αν η εξίσωση ήταν \(nx^2-(n+2)x+2=0\), για \(n=1\) θα είχε ρίζες \(1,2\).
62
Έστω \((x-1)^2-2mx+m^2+3m-2=0\), \(m<2\).
α. Να αποδείξετε ότι έχει δύο άνισες ρίζες.
β. Αν \(r_1<r_2\) και \(r_2-r_1=2\), να προσδιορίσετε τις ρίζες.
α. Να αποδείξετε ότι έχει δύο άνισες ρίζες.
β. Αν \(r_1<r_2\) και \(r_2-r_1=2\), να προσδιορίσετε τις ρίζες.
Αναπτύσσουμε: \(x^2-2(m+1)x+m^2+3m-1=0\).
\(\Delta=4(2-m)>0\), επειδή \(m<2\).
Επίσης \(r_2-r_1=\sqrt\Delta=2\sqrt{2-m}\). Αν είναι \(2\), τότε \(m=1\). Η εξίσωση γίνεται \(x^2-4x+3=0\), άρα \(r_1=1,r_2=3\).
\(\Delta=4(2-m)>0\), επειδή \(m<2\).
Επίσης \(r_2-r_1=\sqrt\Delta=2\sqrt{2-m}\). Αν είναι \(2\), τότε \(m=1\). Η εξίσωση γίνεται \(x^2-4x+3=0\), άρα \(r_1=1,r_2=3\).
Στο πρωτότυπο αναγράφεται \(r_2=2\), όμως αυτό δεν συμφωνεί με τη δοσμένη συνθήκη.
63
Αν \(\alpha\beta\ne0\), να λύσετε \(\alpha\beta(x^2+1)=(\alpha^2+\beta^2)x\).
Διαιρούμε με \(\alpha\beta\): \(x^2-\left(\dfrac{\alpha}{\beta}+\dfrac{\beta}{\alpha}\right)x+1=0\). Παραγοντοποιείται:
\(\left(x-\dfrac{\alpha}{\beta}\right)\left(x-\dfrac{\beta}{\alpha}\right)=0\). Άρα \(x=\dfrac{\alpha}{\beta}\) ή \(x=\dfrac{\beta}{\alpha}\).
64
Έστω \(x^2-2(\alpha^2+\beta^2)x+(\alpha^2-\beta^2)^2=0\). Να βρείτε το πλήθος των ριζών ανάλογα με \(\alpha,\beta\).
\(\Delta=4(\alpha^2+\beta^2)^2-4(\alpha^2-\beta^2)^2=16\alpha^2\beta^2\).
Αν \(\alpha\beta\ne0\), δύο άνισες πραγματικές ρίζες. Αν \(\alpha\beta=0\), μία διπλή πραγματική ρίζα.
Αν \(\alpha\beta\ne0\), δύο άνισες πραγματικές ρίζες. Αν \(\alpha\beta=0\), μία διπλή πραγματική ρίζα.
65
Έστω \(x^2-2(\lambda+2)x+2\lambda^2+7=0\), \(\lambda\in\mathbb N\). Να βρείτε το \(\lambda\), ώστε να έχει διπλή ρίζα, και τη ρίζα.
\(\Delta=4(\lambda+2)^2-4(2\lambda^2+7)=-4(\lambda-1)(\lambda-3)\).
Άρα \(\lambda=1\) ή \(3\). Οι αντίστοιχες διπλές ρίζες είναι \(x=3\) και \(x=5\).
Άρα \(\lambda=1\) ή \(3\). Οι αντίστοιχες διπλές ρίζες είναι \(x=3\) και \(x=5\).
66
Έστω \((\lambda+5)x^2-(2\lambda+3)x+\lambda-1=0\), \(\lambda\ne-5\). Βρείτε τις τιμές του \(\lambda\), ώστε να έχει:
α. ρίζα \(0\)
β. διπλή ρίζα
γ. δύο πραγματικές άνισες ρίζες.
α. ρίζα \(0\)
β. διπλή ρίζα
γ. δύο πραγματικές άνισες ρίζες.
α. \(\lambda-1=0\Rightarrow\lambda=1\).
β. \(\Delta=(2\lambda+3)^2-4(\lambda+5)(\lambda-1)=29-4\lambda\). Άρα \(\lambda=\dfrac{29}{4}\).
γ. \(\Delta>0\Rightarrow\lambda<\dfrac{29}{4}\), με \(\lambda\ne-5\).
β. \(\Delta=(2\lambda+3)^2-4(\lambda+5)(\lambda-1)=29-4\lambda\). Άρα \(\lambda=\dfrac{29}{4}\).
γ. \(\Delta>0\Rightarrow\lambda<\dfrac{29}{4}\), με \(\lambda\ne-5\).
67
Έστω \(x^2-2\lambda x+\lambda^2-1=0\). Να αποδείξετε ότι έχει δύο άνισες ρίζες, να τις βρείτε και να προσδιορίσετε πότε ανήκουν και οι δύο στο \((-2,4)\).
Η εξίσωση είναι \((x-\lambda)^2=1\), άρα \(x_1=\lambda-1\), \(x_2=\lambda+1\), πάντα άνισες.
Για να είναι και οι δύο στο \((-2,4)\): \(-2<\lambda-1\) και \(\lambda+1<4\). Άρα \(-1<\lambda<3\).
Για να είναι και οι δύο στο \((-2,4)\): \(-2<\lambda-1\) και \(\lambda+1<4\). Άρα \(-1<\lambda<3\).
68
α. Να λύσετε \(x^2-3x-4=0\).
β. Αν οι ομόσημοι \(\alpha,\beta\) ικανοποιούν \(\alpha^2-3\alpha\beta-4\beta^2=0\), να αποδείξετε ότι \(\alpha=4\beta\).
β. Αν οι ομόσημοι \(\alpha,\beta\) ικανοποιούν \(\alpha^2-3\alpha\beta-4\beta^2=0\), να αποδείξετε ότι \(\alpha=4\beta\).
α. \((x-4)(x+1)=0\Rightarrow x=4,-1\).
β. Διαιρούμε με \(\beta^2\): \((\alpha/\beta)^2-3(\alpha/\beta)-4=0\). Άρα \(\alpha/\beta=4\) ή \(-1\). Επειδή είναι ομόσημοι, κρατάμε \(4\).
β. Διαιρούμε με \(\beta^2\): \((\alpha/\beta)^2-3(\alpha/\beta)-4=0\). Άρα \(\alpha/\beta=4\) ή \(-1\). Επειδή είναι ομόσημοι, κρατάμε \(4\).
69
Έστω \(x^2-(\lambda+2)x+2\mu=0\) με πραγματικές ρίζες και \(|\Delta^2+\Delta|=2\).
α. Να αποδείξετε \(\mu\ge-\dfrac18\).
β. Αν \(\rho_1+\rho_2=3\), να αποδείξετε \(|\rho_1-\rho_2|=1\).
α. Να αποδείξετε \(\mu\ge-\dfrac18\).
β. Αν \(\rho_1+\rho_2=3\), να αποδείξετε \(|\rho_1-\rho_2|=1\).
Αφού \(\Delta\ge0\), έχουμε \(\Delta^2+\Delta=2\Rightarrow\Delta=1\).
α. \((\lambda+2)^2-8\mu=1\Rightarrow\mu=\dfrac{(\lambda+2)^2-1}{8}\ge-\dfrac18\).
β. Από Viète \(\lambda+2=3\Rightarrow\lambda=1\). Για μονική εξίσωση \(|\rho_1-\rho_2|=\sqrt\Delta=1\).
α. \((\lambda+2)^2-8\mu=1\Rightarrow\mu=\dfrac{(\lambda+2)^2-1}{8}\ge-\dfrac18\).
β. Από Viète \(\lambda+2=3\Rightarrow\lambda=1\). Για μονική εξίσωση \(|\rho_1-\rho_2|=\sqrt\Delta=1\).
70
Έστω \(\alpha^4x^2-(1-\alpha^2)x-\alpha^4+\alpha^2-1=0\).
α. Ελέγξτε αν \(1,0,-1\) μπορεί να είναι ρίζες.
β. Να αποδείξετε \(4\alpha^8-4\alpha^6+5\alpha^4-2\alpha^2+1\ge0\).
α. Ελέγξτε αν \(1,0,-1\) μπορεί να είναι ρίζες.
β. Να αποδείξετε \(4\alpha^8-4\alpha^6+5\alpha^4-2\alpha^2+1\ge0\).
α. Για \(x=-1\) το αριστερό μέλος μηδενίζεται για κάθε \(\alpha\). Για \(x=0\) παίρνουμε \(-(\alpha^4-\alpha^2+1)\ne0\). Για \(x=1\) παίρνουμε \(2(\alpha^2-1)\), άρα ρίζα μόνο αν \(\alpha=\pm1\).
β. \(4\alpha^8-4\alpha^6+5\alpha^4-2\alpha^2+1=(2\alpha^4-\alpha^2+1)^2\ge0\).
β. \(4\alpha^8-4\alpha^6+5\alpha^4-2\alpha^2+1=(2\alpha^4-\alpha^2+1)^2\ge0\).
71
Να βρείτε το πλήθος των πραγματικών ριζών της \(2x^4-x^2+2\lambda-3=0\) ανάλογα με το \(\lambda\).
Θέτουμε \(t=x^2\ge0\): \(2t^2-t+2\lambda-3=0\), \(\Delta_t=25-16\lambda\).
\(\lambda<\dfrac32\): 2 ρίζες ως προς \(x\).
\(\lambda=\dfrac32\): 3 ρίζες.
\(\dfrac32<\lambda<\dfrac{25}{16}\): 4 ρίζες.
\(\lambda=\dfrac{25}{16}\): 2 ρίζες.
\(\lambda>\dfrac{25}{16}\): καμία.
\(\lambda<\dfrac32\): 2 ρίζες ως προς \(x\).
\(\lambda=\dfrac32\): 3 ρίζες.
\(\dfrac32<\lambda<\dfrac{25}{16}\): 4 ρίζες.
\(\lambda=\dfrac{25}{16}\): 2 ρίζες.
\(\lambda>\dfrac{25}{16}\): καμία.
72
Έστω \(x^4-2x^2+\lambda+1=0\) και \(y^2-4y+4\lambda=0\). Να μελετήσετε τις ρίζες τους ως προς \(\lambda\).
Για την πρώτη θέτουμε \(t=x^2\): \(t^2-2t+\lambda+1=0\), με \(\Delta_t=-4\lambda\). Για τη δεύτερη \(\Delta_y=16(1-\lambda)\), \(S_y=4\), \(P_y=4\lambda\).
Η δεύτερη έχει ρίζες για \(\lambda\le1\): για \(0<\lambda<1\) δύο θετικές άνισες, για \(\lambda=1\) διπλή \(2\), για \(\lambda<0\) ετερόσημες.
Για την πρώτη: \(\lambda<-1\): 2 ρίζες, \(\lambda=-1\): 3, \(-1<\lambda<0\): 4, \(\lambda=0\): 2, \(\lambda>0\): καμία.
Η δεύτερη έχει ρίζες για \(\lambda\le1\): για \(0<\lambda<1\) δύο θετικές άνισες, για \(\lambda=1\) διπλή \(2\), για \(\lambda<0\) ετερόσημες.
Για την πρώτη: \(\lambda<-1\): 2 ρίζες, \(\lambda=-1\): 3, \(-1<\lambda<0\): 4, \(\lambda=0\): 2, \(\lambda>0\): καμία.
73
α. Να αποδείξετε ότι δεν υπάρχει \(\lambda\in\mathbb R\) με \((\lambda^2-\lambda+2)^2=\lambda^4-2\lambda^3\).
β. Να λύσετε \((\lambda-1)x^2-(\lambda^2+\lambda)x+\lambda^2+1=0\).
γ. Αν μία ρίζα είναι \(5\), να αποδείξετε \(\lambda=2\) ή \(3\).
β. Να λύσετε \((\lambda-1)x^2-(\lambda^2+\lambda)x+\lambda^2+1=0\).
γ. Αν μία ρίζα είναι \(5\), να αποδείξετε \(\lambda=2\) ή \(3\).
α. Με ανάπτυξη προκύπτει \(5\lambda^2-4\lambda+4=0\), με αρνητική διακρίνουσα, άρα καμία πραγματική λύση.
β. Παραγοντοποιούμε: \((x-1)((\lambda-1)x-(\lambda^2+1))=0\). Άρα \(x=1\), και αν \(\lambda\ne1\), \(x=\dfrac{\lambda^2+1}{\lambda-1}\).
γ. \(\dfrac{\lambda^2+1}{\lambda-1}=5\Rightarrow\lambda^2-5\lambda+6=0\Rightarrow\lambda=2,3\).
β. Παραγοντοποιούμε: \((x-1)((\lambda-1)x-(\lambda^2+1))=0\). Άρα \(x=1\), και αν \(\lambda\ne1\), \(x=\dfrac{\lambda^2+1}{\lambda-1}\).
γ. \(\dfrac{\lambda^2+1}{\lambda-1}=5\Rightarrow\lambda^2-5\lambda+6=0\Rightarrow\lambda=2,3\).
74
Έστω \((a+b-1)x^2+(a-b+2)x-2a-1=0\). Να μελετήσετε τις περιπτώσεις \(b=1-a\) και \(b\ne1-a\), όπως ζητείται στην άσκηση.
Αν \(b=1-a\), η εξίσωση γίνεται \((2a+1)(x-1)=0\): μοναδική λύση \(1\) αν \(a\ne-\frac12\), αλλιώς αόριστη.
Αν \(b\ne1-a\), το \(x=1\) είναι ρίζα και η άλλη είναι \(\dfrac{2a+1}{1-a-b}\). Αν οι δύο ρίζες είναι ίσες, τότε \(3a+b=0\), και δεν μπορεί \(a=-\frac12\), γιατί τότε θα είχαμε \(b=1-a\).
Αν \(b\ne1-a\), το \(x=1\) είναι ρίζα και η άλλη είναι \(\dfrac{2a+1}{1-a-b}\). Αν οι δύο ρίζες είναι ίσες, τότε \(3a+b=0\), και δεν μπορεί \(a=-\frac12\), γιατί τότε θα είχαμε \(b=1-a\).
75
Οι πλευρές \(x_1,x_2\) ορθογωνίου είναι οι ρίζες της \(x^2-4\left(\lambda+\dfrac1\lambda\right)x+16=0\), \(\lambda\in(0,4)\). Να βρείτε περίμετρο, εμβαδόν και την ελάχιστη περίμετρο.
Με Viète \(S=4(\lambda+1/\lambda)\), \(P=16\). Άρα \(\Pi=8(\lambda+1/\lambda)\), \(E=16\). Επειδή \(\lambda+1/\lambda\ge2\), \(\Pi\ge16\). Ισότητα για \(\lambda=1\).
76
Έστω \(x^2-3mx+2k=0\) με δύο άνισες ρίζες \(r_1=1,r_2>1\). Να αποδείξετε τα ζητούμενα της άσκησης και, αν \(r_2=2\), ότι \(m=k=1\).
Επειδή \(1\) είναι ρίζα: \(1-3m+2k=0\Rightarrow3m=2k+1\).
Από Viète \(1+r_2=3m>2\Rightarrow m>0\), και \(r_2=2k>1\Rightarrow k>0\).
Επειδή οι ρίζες είναι πραγματικές, \(\Delta=9m^2-8k>0\), άρα \(9m^2\ge8k\).
Αν \(r_2=2\), \(S=3=3m\Rightarrow m=1\), \(P=2=2k\Rightarrow k=1\).
Από Viète \(1+r_2=3m>2\Rightarrow m>0\), και \(r_2=2k>1\Rightarrow k>0\).
Επειδή οι ρίζες είναι πραγματικές, \(\Delta=9m^2-8k>0\), άρα \(9m^2\ge8k\).
Αν \(r_2=2\), \(S=3=3m\Rightarrow m=1\), \(P=2=2k\Rightarrow k=1\).
77
Έστω \(x^2-(\alpha+1)x+4\). Να βρείτε πότε έχει δύο άνισες ρίζες. Αν \(d(x_1,1)d(x_2,1)=4\), να αποδείξετε \(\alpha^2=8\alpha\).
\(\Delta=(\alpha+1)^2-16>0\Rightarrow\alpha>3\) ή \(\alpha<-5\).
\(|(x_1-1)(x_2-1)|=|P-S+1|=|4-\alpha|=4\), άρα \(\alpha=0\) ή \(8\). Μόνο \(\alpha=8\) συμφωνεί με την ύπαρξη δύο άνισων ριζών. Άρα \(\alpha^2=8\alpha\).
\(|(x_1-1)(x_2-1)|=|P-S+1|=|4-\alpha|=4\), άρα \(\alpha=0\) ή \(8\). Μόνο \(\alpha=8\) συμφωνεί με την ύπαρξη δύο άνισων ριζών. Άρα \(\alpha^2=8\alpha\).
78
Έστω \(x^2-2x-1+\sqrt2=0\), με ρίζες \(x_1,x_2\).
α. Να υπολογίσετε \(A=\dfrac2{x_1}+\dfrac2{x_2}\), \(B=x_1^2+x_2^2\), \(\Gamma=|x_1-x_2|\).
β. Αν οι ρίζες της \(x^2-mx+k\sqrt2=0\) είναι κατά \(1\) μεγαλύτερες, να βρείτε \(m,k\).
α. Να υπολογίσετε \(A=\dfrac2{x_1}+\dfrac2{x_2}\), \(B=x_1^2+x_2^2\), \(\Gamma=|x_1-x_2|\).
β. Αν οι ρίζες της \(x^2-mx+k\sqrt2=0\) είναι κατά \(1\) μεγαλύτερες, να βρείτε \(m,k\).
Για την πρώτη: \(S=2\), \(P=\sqrt2-1\).
\(A=2S/P=4(\sqrt2+1)\).
\(B=S^2-2P=6-2\sqrt2\).
\(\Gamma=\sqrt{8-4\sqrt2}\).
Οι νέες ρίζες έχουν άθροισμα \(4\), άρα \(m=4\), και γινόμενο \(P+S+1=\sqrt2+2\). Έτσι \(k\sqrt2=\sqrt2+2\Rightarrow k=1+\sqrt2\).
\(A=2S/P=4(\sqrt2+1)\).
\(B=S^2-2P=6-2\sqrt2\).
\(\Gamma=\sqrt{8-4\sqrt2}\).
Οι νέες ρίζες έχουν άθροισμα \(4\), άρα \(m=4\), και γινόμενο \(P+S+1=\sqrt2+2\). Έτσι \(k\sqrt2=\sqrt2+2\Rightarrow k=1+\sqrt2\).
79
Έστω \(\alpha x^2+\beta x+\gamma=0\), \(\alpha\ne0\). Αν \(|\beta|>|\alpha|+|\gamma|\), να αποδείξετε ότι έχει δύο άνισες πραγματικές ρίζες.
\(\beta^2>(|\alpha|+|\gamma|)^2\ge4|\alpha\gamma|\ge4\alpha\gamma\). Άρα \(\Delta=\beta^2-4\alpha\gamma>0\), επομένως έχει δύο άνισες πραγματικές ρίζες.
80
Σε ορθογώνιο τρίγωνο με κάθετες πλευρές \(\alpha,\beta\) και υποτείνουσα \(\gamma\), να αποδείξετε ότι \((\alpha^2+\beta^2)x^2-2\alpha\gamma x-\beta^2+\gamma^2=0\) έχει διπλή ρίζα και να τη βρείτε.
Από Πυθαγόρειο \(\alpha^2+\beta^2=\gamma^2\) και \(\gamma^2-\beta^2=\alpha^2\). Η εξίσωση γίνεται \(\gamma^2x^2-2\alpha\gamma x+\alpha^2=(\gamma x-\alpha)^2=0\). Άρα διπλή ρίζα \(x=\dfrac{\alpha}{\gamma}\).
81
Έστω \(a,b,\lambda\in\mathbb R\), ώστε \(a^5\lambda^2-(a^5+b)\lambda+b=0\).
α. Να ελέγξετε αν \(\lambda=1\) επαληθεύει.
β. Στο πρωτότυπο ζητείται να αποδειχθεί \(a^{10}+2a^5b+b^2-4a^3b\ge0\).
α. Να ελέγξετε αν \(\lambda=1\) επαληθεύει.
β. Στο πρωτότυπο ζητείται να αποδειχθεί \(a^{10}+2a^5b+b^2-4a^3b\ge0\).
α. Για \(\lambda=1\): \(a^5-(a^5+b)+b=0\), άρα επαληθεύει πάντα.
β. Η ανισότητα, όπως είναι τυπωμένη, δεν ισχύει γενικά. Για \(a=\frac12\), \(b=\frac7{32}\), το αριστερό μέλος είναι \(-\frac3{64}<0\).
β. Η ανισότητα, όπως είναι τυπωμένη, δεν ισχύει γενικά. Για \(a=\frac12\), \(b=\frac7{32}\), το αριστερό μέλος είναι \(-\frac3{64}<0\).
Υπάρχει τυπογραφικό λάθος στην εκφώνηση· δεν δίνουμε ψευδή απόδειξη στους μαθητές.
82
Έστω \((\beta^2-\alpha^2-\gamma^2)x^2-(2\alpha^2+\beta^2+2\gamma^2)x+3(\alpha^2+\gamma^2)=0\), με \(\beta^2\ne\alpha^2+\gamma^2\). Να ελέγξετε το \(1\), να βρείτε πότε το \(0\) είναι ρίζα και να αποδείξετε τη ζητούμενη ανισότητα.
Θέτουμε \(A=\alpha^2+\gamma^2\). Για \(x=1\): \((\beta^2-A)-(\beta^2+2A)+3A=0\), άρα το \(1\) είναι ρίζα.
Το \(0\) είναι ρίζα όταν \(3A=0\Rightarrow\alpha=\gamma=0\).
Τέλος \((\beta^2+2A)^2-12A(\beta^2-A)=(\beta^2-4A)^2\ge0\), άρα η ανισότητα ισχύει.
Το \(0\) είναι ρίζα όταν \(3A=0\Rightarrow\alpha=\gamma=0\).
Τέλος \((\beta^2+2A)^2-12A(\beta^2-A)=(\beta^2-4A)^2\ge0\), άρα η ανισότητα ισχύει.
83
Έστω \((a+b-c)x^2-(a+b)x+c=0\), με \(a+b-c\ne0\). Να αποδείξετε ότι μία ρίζα είναι \(1\) και η άλλη \(\rho=\dfrac{c}{a+b-c}\).
Για \(x=1\) το αριστερό μέλος είναι \(a+b-c-a-b+c=0\), άρα \(1\) είναι ρίζα. Το γινόμενο των ριζών είναι \(c/(a+b-c)\), οπότε η άλλη ρίζα είναι \(\rho=\dfrac{c}{a+b-c}\).
84
Έστω \(f(x)=\dfrac{4x^2-2(\alpha+3)x+3\alpha}{2x-3}\). Να βρείτε το πεδίο ορισμού, να αποδείξετε ότι \(f(x)=2x-\alpha\), να χρησιμοποιήσετε το σημείο \((1,-1)\) και να βρείτε τις τομές με τους άξονες.
Πεδίο: \(D_f=\mathbb R\setminus\{\frac32\}\).
Ο αριθμητής είναι \((2x-3)(2x-\alpha)\), άρα \(f(x)=2x-\alpha\) για \(x\ne\frac32\).
Από \(f(1)=-1\): \(2-\alpha=-1\Rightarrow\alpha=3\). Τότε \(f(x)=2x-3\), αλλά \(x=\frac32\) εξαιρείται. Άρα δεν υπάρχει τομή με τον \(x'x\), ενώ με τον \(y'y\) έχουμε \((0,-3)\).
Ο αριθμητής είναι \((2x-3)(2x-\alpha)\), άρα \(f(x)=2x-\alpha\) για \(x\ne\frac32\).
Από \(f(1)=-1\): \(2-\alpha=-1\Rightarrow\alpha=3\). Τότε \(f(x)=2x-3\), αλλά \(x=\frac32\) εξαιρείται. Άρα δεν υπάρχει τομή με τον \(x'x\), ενώ με τον \(y'y\) έχουμε \((0,-3)\).
85
Έστω \(f(x)=x^2-\alpha x-\beta\), \(\alpha,\beta\in\mathbb Z\), και \(f(1+\sqrt2)=0\). Να βρείτε \(\alpha,\beta\) και την άλλη ρίζα.
Με ακέραιους συντελεστές, μαζί με \(1+\sqrt2\) είναι ρίζα και η συζυγής \(1-\sqrt2\). Άρα άθροισμα \(2=\alpha\) και γινόμενο \(-1=-\beta\), οπότε \(\alpha=2,\beta=1\). Η άλλη ρίζα είναι \(1-\sqrt2\).
Το πρωτότυπο αναγράφει \(\alpha=-1,\beta=2\), όμως αυτό δεν επαληθεύει τη δοσμένη συνθήκη.
86
Έστω \(f(x)=x^2+\alpha x+\beta\). Αν \(|f(1)-\alpha|<|f(1)-\beta-1|\), να αποδείξετε ότι \(\alpha^2>4\beta\).
Επειδή \(f(1)=1+\alpha+\beta\), η υπόθεση γίνεται \(|1+\beta|<|\alpha|\). Άρα \(\alpha^2>(\beta+1)^2\). Όμως \((\beta+1)^2-4\beta=(\beta-1)^2\ge0\), άρα \(\alpha^2>4\beta\).
87
Έστω \(\kappa=2-\sqrt2\), \(\lambda=3-\sqrt2\). Να υπολογίσετε \(\kappa+\lambda\), \(\kappa\lambda\) και να λύσετε \(x^2-(5-2\sqrt2)x+(8-5\sqrt2)=0\).
\(\kappa+\lambda=5-2\sqrt2\).
\(\kappa\lambda=(2-\sqrt2)(3-\sqrt2)=8-5\sqrt2\).
Άρα η εξίσωση έχει ακριβώς τις ρίζες \(\kappa,\lambda\): \(x=2-\sqrt2\) ή \(x=3-\sqrt2\).
\(\kappa\lambda=(2-\sqrt2)(3-\sqrt2)=8-5\sqrt2\).
Άρα η εξίσωση έχει ακριβώς τις ρίζες \(\kappa,\lambda\): \(x=2-\sqrt2\) ή \(x=3-\sqrt2\).
88
Στο τετράγωνο \(AB\Gamma\Delta\) πλευράς \(3\), το \(M\) είναι εσωτερικό σημείο της διαγωνίου \(A\Gamma\). Αν \(x\in(0,3)\) είναι η πλευρά του μικρού σκιασμένου τετραγώνου και \(E\) το συνολικό εμβαδόν των δύο σκιασμένων τετραγώνων:
α. να αποδείξετε \(E=2x^2-6x+9\)
β. να αποδείξετε \(E\ge\dfrac92\)
γ. να βρείτε πότε γίνεται ελάχιστο.
α. να αποδείξετε \(E=2x^2-6x+9\)
β. να αποδείξετε \(E\ge\dfrac92\)
γ. να βρείτε πότε γίνεται ελάχιστο.
Το μικρό τετράγωνο έχει πλευρά \(x\) και το μεγάλο \(3-x\). Άρα \(E=x^2+(3-x)^2=2x^2-6x+9\).
Συμπληρώνουμε τετράγωνο: \(E=2\left(x-\dfrac32\right)^2+\dfrac92\ge\dfrac92\).
Η ελάχιστη τιμή \(\dfrac92\) λαμβάνεται όταν \(x=\dfrac32\), δηλαδή όταν το \(M\) είναι το μέσο της διαγωνίου.
Συμπληρώνουμε τετράγωνο: \(E=2\left(x-\dfrac32\right)^2+\dfrac92\ge\dfrac92\).
Η ελάχιστη τιμή \(\dfrac92\) λαμβάνεται όταν \(x=\dfrac32\), δηλαδή όταν το \(M\) είναι το μέσο της διαγωνίου.
Τέλος