Чтобы найти значение ( x ), при котором выражения (-9x^2 + 1), (x + 2) и (15 + 7x^2) являются тремя последовательными членами арифметической прогрессии, необходимо использовать свойства арифметической прогрессии.
В арифметической прогрессии разность между любыми двумя последовательными членами постоянна. Обозначим эту разность как (d). Тогда для трех последовательных членов (a_1), (a_2) и (a_3) справедливо:
[ a_2 - a_1 = d ]
[ a_3 - a_2 = d ]
Для выражений (-9x^2 + 1), (x + 2) и (15 + 7x^2) это означает:
- ( (x + 2) - (-9x^2 + 1) = d )
- ( (15 + 7x^2) - (x + 2) = d )
Приравняем правые части:
[ (x + 2) - (-9x^2 + 1) = (15 + 7x^2) - (x + 2) ]
Раскроем скобки:
[ x + 2 + 9x^2 - 1 = 15 + 7x^2 - x - 2 ]
Упростим оба выражения:
- Левая часть: ( 9x^2 + x + 1 )
- Правая часть: ( 7x^2 - x + 13 )
Сравняем их:
[ 9x^2 + x + 1 = 7x^2 - x + 13 ]
Перенесем все в одну часть:
[ 9x^2 + x + 1 - 7x^2 + x - 13 = 0 ]
Упростим:
[ 2x^2 + 2x - 12 = 0 ]
Разделим уравнение на 2:
[ x^2 + x - 6 = 0 ]
Это квадратное уравнение можно решить с помощью формулы для решения квадратных уравнений:
[ x = \frac{{-b \pm \sqrt{{b^2 - 4ac}}}}{2a} ]
Где ( a = 1 ), ( b = 1 ), ( c = -6 ).
Подставим значения:
[ x = \frac{{-1 \pm \sqrt{{1^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-6)}}}}{2 \cdot 1} ]
[ x = \frac{{-1 \pm \sqrt{{1 + 24}}}}{2} ]
[ x = \frac{{-1 \pm \sqrt{25}}}{2} ]
[ x = \frac{{-1 \pm 5}}{2} ]
Получаем два решения:
- ( x = \frac{{-1 + 5}}{2} = \frac{4}{2} = 2 )
- ( x = \frac{{-1 - 5}}{2} = \frac{-6}{2} = -3 )
Таким образом, значения ( x ), при которых данные выражения являются последовательными членами арифметической прогрессии, равны ( x = 2 ) и ( x = -3 ).