Для решения уравнения ( \frac{6}{x} = x + 1 ) графическим методом нужно построить графики двух функций и найти точки их пересечения. Рассмотрим функции:
- ( y = \frac{6}{x} )
- ( y = x + 1 )
Построение графиков
График функции ( y = \frac{6}{x} ):
- Это гипербола, которая имеет асимптоты по осям ( x ) и ( y ).
- При ( x \to 0 ), ( y \to \infty ) (и наоборот).
- При ( x \to \infty ), ( y \to 0 ) (и наоборот).
- График находится в первой и третьей квадрантах.
График функции ( y = x + 1 ):
- Это прямая линия с угловым коэффициентом 1 и сдвигом вверх на 1 единицу.
- Линия пересекает ось ( y ) в точке ( (0, 1) ) и ось ( x ) в точке ( (-1, 0) ).
Нахождение точек пересечения
Для нахождения точек пересечения графиков, приравняем правые части уравнений:
[ \frac{6}{x} = x + 1 ]
Перенесем все члены в одну сторону:
[ \frac{6}{x} - x - 1 = 0 ]
Домножим на ( x ) (учитывая, что ( x \neq 0 )):
[ 6 - x^2 - x = 0 ]
Перепишем уравнение в стандартной форме:
[ x^2 + x - 6 = 0 ]
Решение квадратного уравнения
Используем дискриминант для решения:
[ D = b^2 - 4ac ]
[ D = 1^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-6) ]
[ D = 1 + 24 ]
[ D = 25 ]
Корни квадратного уравнения:
[ x{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
[ x{1,2} = \frac{-1 \pm \sqrt{25}}{2} ]
[ x_{1,2} = \frac{-1 \pm 5}{2} ]
Получаем два корня:
[ x_1 = \frac{-1 + 5}{2} = \frac{4}{2} = 2 ]
[ x_2 = \frac{-1 - 5}{2} = \frac{-6}{2} = -3 ]
Проверка корней
Подставим ( x = 2 ) в исходное уравнение:
[ \frac{6}{2} = 2 + 1 ]
[ 3 = 3 ]
Подставим ( x = -3 ) в исходное уравнение:
[ \frac{6}{-3} = -3 + 1 ]
[ -2 = -2 ]
Оба корня удовлетворяют исходному уравнению.
Графическое представление
На графике функции ( y = \frac{6}{x} ) и ( y = x + 1 ) пересекаются в точках:
[ (2, 3) ] и [ (-3, -2) ]
Таким образом, графическое решение уравнения ( \frac{6}{x} = x + 1 ) дает два корня: ( x = 2 ) и ( x = -3 ).