Для решения уравнения ( x = 1 + \sqrt{x + 11} ) начнем с изоляции квадратного корня:
Перенесем 1 в левую сторону:
[ x - 1 = \sqrt{x + 11} ]
Теперь возведем обе стороны уравнения в квадрат, чтобы избавиться от квадратного корня:
[ (x - 1)^2 = (\sqrt{x + 11})^2 ]
[ x^2 - 2x + 1 = x + 11 ]
Переносим все члены уравнения в левую сторону:
[ x^2 - 2x + 1 - x - 11 = 0 ]
[ x^2 - 3x - 10 = 0 ]
Решим полученное квадратное уравнение. Для этого найдем дискриминант (D):
[ D = b^2 - 4ac = (-3)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-10) = 9 + 40 = 49 ]
Так как дискриминант положительный, уравнение имеет два действительных корня:
[ x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{3 + 7}{2} = 5 ]
[ x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{3 - 7}{2} = -2 ]
Необходимо проверить, удовлетворяют ли найденные корни исходному уравнению, так как возведение в квадрат могло привести к появлению посторонних корней. Подставим корни обратно в исходное уравнение:
Для ( x_1 = 5 ):
[ 5 = 1 + \sqrt{5 + 11} ]
[ 5 = 1 + \sqrt{16} ]
[ 5 = 1 + 4 ]
[ 5 = 5 ] (верно)
Для ( x_2 = -2 ):
[ -2 = 1 + \sqrt{-2 + 11} ]
[ -2 = 1 + \sqrt{9} ]
[ -2 = 1 + 3 ]
[ -2 = 4 ] (неверно)
Таким образом, единственный корректный корень уравнения — это ( x = 5 ).