Решите уравнение
Решим задачу двумя способами.
Ⅰ способ. Преобразуем уравнение:
Поскольку
причем, наличие хотя бы одного строгого неравенства или
превращает также и (2) в строгое неравенство. Отсюда и из (1) следует, что система
равносильна исходному уравнению. Решив уравнение получим
где
Эти значения х являются также решениями уравнения
так как
Отсюда следует, что значения
где
— это все решения системы (3), а значит, и исходного уравнения.
Ответ:
Ⅱ способ. Покажем, что из исходного уравнения следует система
Действительно, нетрудно видеть, что и
Предположим противное, т. е. что система не имеет места. Тогда нарушается по крайней мере одно из ее равенств. Пусть, для определенности, не имеет место равенство
В этом случае
Из исходного уравнения следует, что
т. е. чего не может быть. Мы пришли к противоречию, значит, система справедлива. Отсюда следует, что исходное уравнение равносильно совокупности систем
Рассмотрим первую систему этой совокупности. Решим уравнение
Подставив найденное значение х в левую часть уравнения имеем
это означает, что система несовместна. Перейдем теперь ко второй системе из совокупности (4). Решим уравнение
Подставив это решение в левую часть уравнения получим
При
где
получим
Таким образом, решение второй системы из совокупности (4) имеет вид
где
Это и есть решение исходного уравнения.
Замечание. На экзаменах мы обратили внимание на то, что в большинстве случаев ученики решали подобные задачи с помощью тригонометрического круга. Это вполне допустимо. Например, для системы (3) ученик нашел бы серии решений каждого из уравнений: и
где
Отображая затем каждую из серий на тригонометрический круг (см. рис.), он выделил бы общие для двух серий точки. В данном случае это точка
отсюда решение системы (3):
Это и есть и решение исходного уравнения.
Задание парного варианта: 3461

