Номер задания, основные преобразования, пояснения и ответ.
20Решение
Оба квадрата неотрицательны. Их сумма равна нулю тогда и только тогда, когда
{x2−49=0,x2+4x−21=0.
Из первого уравнения:
x=−7;7
Подставляем кандидатов во второе:
x=−7:(−7)2+4(−7)−21=0;x=7:(7)2+4(7)−21=56=0
Ответ:−7
На бланке пишите разборчиво яркими чёрными чернилами. Условие переписывать не требуется. Цвета и оформление страницы помогают при подготовке; единого обязательного шаблона решения нет.
Подробный разбор: откуда берётся каждый шаг
Что нужно найти
Найти все действительные корни исходного уравнения.
Идея решения
Не будем раскрывать четвёртые степени: сумма двух неотрицательных квадратов равна нулю лишь при одновременном равенстве нулю выражений под квадратами.
Уравнение
(x2−49)2+(x2+4x−21)2=0
Нужно найти
Все значения x, при которых обе части определены и равны.
1Используем неотрицательность квадратов
Каждое слагаемое — квадрат действительного числа. Сумма таких квадратов равна нулю только тогда, когда оба равны нулю одновременно.
x2−49=0
Первое необходимое условие.
x2+4x−21=0
Второе условие должно выполняться при том же x.
2Находим кандидатов из первого условия
Первое уравнение имеет вид квадрата, равного положительному числу.
x2=49
Переносим постоянное слагаемое.
x=−7;7
Учитываем оба знака.
3Проверяем второе условие у каждого кандидата
Нельзя объединить корни двух уравнений. Ищем только их общие корни.
x=−7:(−7)2+4(−7)−21=0
Второе условие выполняется: оставляем.
x=7:(7)2+4(7)−21=56=0
Второе условие не выполняется: исключаем.
Второе выражение: x2+4x−21. В него подставлены оба найденных значения.
4Проверяем в исходном уравнении
Подставляем найденные значения именно в первоначальное уравнение. Заодно проверяем, что все дроби и корни определены.
x=−7:0=0
При подстановке этого корня левая и правая части исходного уравнения совпадают.
Все записанные корни подходят. Использованные равносильные преобразования и рассмотрение всех случаев показывают, что других корней нет.
5Записываем полный ответ
В ответ перечисляем все различные корни. Во второй части допустимы обыкновенные дроби и точные выражения с корнями.
x∈{−7}
Каждое указанное число является корнем исходного уравнения.
Что проверяет эксперт
В №20 оценивают решение целиком. В проекте демоверсии ФИПИ 2027 года предусмотрено до 2 баллов:
2 балла
Верный ответ получен с достаточным математическим обоснованием.
1 балл
Решение завершено, но содержит вычислительные ошибки; дальнейшие действия согласованы с полученными результатами.
0 баллов
Решение не удовлетворяет этим критериям. Одна запись ответа без решения недостаточна.