Рассмотрим уравнение:
[
\sqrt{x^2 - 10} = \sqrt{-3x}
]
Для начала обратим внимание на области определения корней. Подкоренные выражения должны быть неотрицательными, то есть:
[
x^2 - 10 \geq 0 \quad \text{и} \quad -3x \geq 0
]
Рассмотрим первое неравенство:
[
x^2 - 10 \geq 0
]
[
x^2 \geq 10
]
Здесь два случая:
[
x \leq -\sqrt{10} \quad \text{или} \quad x \geq \sqrt{10}
]
Теперь рассмотрим второе неравенство:
[
-3x \geq 0
]
[
x \leq 0
]
Объединим эти условия. Получается, что (x) должен быть одновременно (x \leq -\sqrt{10}) и ( x \leq 0). Таким образом, ( x \leq -\sqrt{10} ).
Теперь, чтобы избавиться от корней, возведем обе части уравнения в квадрат:
[
(\sqrt{x^2 - 10})^2 = (\sqrt{-3x})^2
]
[
x^2 - 10 = -3x
]
Перенесем все члены на одну сторону уравнения:
[
x^2 + 3x - 10 = 0
]
Решим это квадратное уравнение с помощью дискриминанта. Для квадратного уравнения вида (ax^2 + bx + c = 0), дискриминант (D) вычисляется по формуле:
[
D = b^2 - 4ac
]
В нашем случае (a = 1), (b = 3), (c = -10):
[
D = 3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-10) = 9 + 40 = 49
]
Так как дискриминант положительный, уравнение имеет два корня. Найдем их по формуле:
[
x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}
]
[
x_{1,2} = \frac{-3 \pm \sqrt{49}}{2 \cdot 1}
]
[
x_{1,2} = \frac{-3 \pm 7}{2}
]
[
x_1 = \frac{-3 + 7}{2} = \frac{4}{2} = 2
]
[
x_2 = \frac{-3 - 7}{2} = \frac{-10}{2} = -5
]
Теперь проверим, удовлетворяют ли найденные корни области определения (x \leq -\sqrt{10}). Поскольку (\sqrt{10} \approx 3.16), то (-\sqrt{10} \approx -3.16). Следовательно, (x_1 = 2) не подходит, так как (2 > -\sqrt{10}).
Остается только корень (x_2 = -5), который удовлетворяет области определения (x \leq -\sqrt{10}).
Проверим (x = -5) в исходном уравнении:
[
\sqrt{(-5)^2 - 10} = \sqrt{-3 \cdot (-5)}
]
[
\sqrt{25 - 10} = \sqrt{15}
]
[
\sqrt{15} = \sqrt{15}
]
Таким образом, (x = -5) является решением уравнения.
Ответ: (x = -5).