Sistema di equazioni con valore assoluto e radice

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Sistema di equazioni con valore assoluto e radice #102143

avt
Icanboogie
Punto
Mi potete spiegare come risolvere questo sistema di equazioni con un'equazione con modulo e un'equazione con radice?

x^(2) = vert x^(2)-5x vert+3 ; √(x^(2)+5)+3-x = 0

Grazie mille
 
 

Re: Sistema di equazioni con valore assoluto e radice #102152

avt
Ifrit
Amministratore
Per risolvere il sistema di equazioni

x^(2) = vert x^(2)-5x vert+3 ; √(x^(2)+5)+3-x = 0

conviene procedere in questo modo:

- esaminiamo una delle due equazioni (scegliamo naturalmente quella più semplice da risolvere) e ne ricaviamo le eventuali soluzioni;

- sostituiamo ciascuna soluzione ottenuta nell'altra equazione: se è soluzione di entrambe le equazioni, allora è soluzione del sistema; in caso contrario non lo è.


Equazione con valore assoluto

Risolviamo l'equazione con valore assoluto

x^(2) = vert x^(2)-5x vert+3

Per farlo analizziamo il segno dell'argomento studiando la disequazione di secondo grado

x^2-5x ≥ 0

Invece di usare la formula del delta, procediamo con un raccoglimento totale: mettiamo in evidenza x

x(x-5) ≥ 0

dopodiché analizziamo i segni dei fattori al primo membro

 • x ≥ 0 ; • x-5 ≥ 0 → x ≥ 5

Riportandoli in una tabella

beginarrayc|ccccc 0 5 ; hline ; x --- 0 +++ + +++; ; x-5 --- - --- 0 +++; ; hline ; x(x-5) +++ 0 --- 0 +++ endarray

e usando la regola dei segni scopriamo che l'argomento del valore assoluto è:

- positivo o nullo se e solo se

x ≤ 0 ∨ x ≥ 5

- negativo se e solo se

0 < x < 5

Dalla definizione di modulo segue immediatamente che se

x ≤ 0 ∨ x ≥ 5

allora l'argomento del modulo è maggiore o uguale di zero, per cui il valore assoluto è superfluo: l'equazione

x^2 = |x^2-5x|+3

diventa

x^2 = x^2-5x+3

Trasportando tutti i termini al primo membro e sommando tra loro i monomi simili

 x^2-x^2+5x-3 = 0 ; 5x-3 = 0 → x = (3)/(5)

Attenzione! Il valore ottenuto è un falso positivo perché non rispetta il vincolo

x ≤ 0 ∨ x ≥ 5

pertanto non è soluzione dell'equazione!

Se 0 < x < 5, allora l'argomento del modulo è negativo: ciò vuol dire che possiamo eliminare il simbolo di valore assoluto, a patto di cambiare il segno a termini che racchiude.

In questa caso l'equazione

x^2 = |x^2-5x|+3

diventa

 x^2 = -(x^2-5x)+3 ; x^2 = -x^2+5x+3

da cui otteniamo l'equazione di secondo grado

2x^2-5x-3 = 0

Indichiamo con a,b,c rispettivamente il coefficiente del termine in x^2, quello del termine in x e il termine noto, poniamo cioè

a = 2 ; b = -5 ; c = -3

e calcoliamo il delta dell'equazione

 Δ = b^2-4·a·c = (-5)^2-4·2·(-3) = 25+24 = 49

Poiché il delta è positivo, l'equazione di secondo grado ammette due soluzioni reali e distinte e si ottengono con la formula

 x_(1,2) = (-b±√(Δ))/(2a) = (-(-5)±√(49))/(2·2) = (5±7)/(4) = (5-7)/(4) = -(2)/(4) = -(1)/(2) = x_1 ; (5+7)/(4) = (12)/(4) = 3 = x_2

Attenzione! Il valore x = -(1)/(2) non rispetta il vincolo 0 < x < 5 perciò è un falso positivo: non è soluzione dell'equazione con valore assoluto. È invece soluzione x = 3.

In definitiva l'unico numero reale che soddisfa l'equazione con il valore assoluto è x = 3: essa è soluzione del sistema se e solo se soddisfa l'equazione irrazionale

√(x^(2)+5)+3-x = 0

Invece di risolverla, controlliamo se x = 3 soddisfa l'equazione. Sostituiamo 3 al posto di x

√(3^2+5)+3-3 = 0

e svolgiamo i calcoli: se l'uguaglianza è soddisfatta vorrà dire che x = 3 soddisfa entrambe le equazioni e, in quanto tale, è soluzione del sistema. Se così non fosse, vorrà dire che il sistema non ammette soluzioni.

√(9+5) = 0 → √(14) = 0 impossibile


Conclusioni

Il sistema non ammette soluzioni, perciò è impossibile (l'insieme delle soluzioni coincide con l'insieme vuoto).

S = Ø

È fatta!
Ringraziano: Icanboogie
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Os