Чтобы уравнение ( 3x^2 + px - p = 0 ) имело ровно один корень, необходимо, чтобы его дискриминант ( D ) был равен нулю. Это связано с тем, что дискриминант определяет количество корней квадратного уравнения:
- ( D > 0 ): два различных корня,
- ( D = 0 ): один корень (кратный, или двойной корень),
- ( D < 0 ): корней нет (множество решений пустое в действительных числах).
Итак, начнем с вычисления дискриминанта для уравнения ( 3x^2 + px - p = 0 ). Дискриминант для общего квадратного уравнения ( ax^2 + bx + c = 0 ) вычисляется по формуле:
[
D = b^2 - 4ac.
]
В данном случае:
- ( a = 3 ),
- ( b = p ),
- ( c = -p ).
Подставляем эти значения в формулу дискриминанта:
[
D = p^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-p).
]
Упростим выражение:
[
D = p^2 + 12p.
]
Чтобы уравнение имело один корень, нужно потребовать, чтобы дискриминант был равен нулю:
[
D = 0 \implies p^2 + 12p = 0.
]
Теперь решим это уравнение. Вынесем ( p ) за скобку:
[
p(p + 12) = 0.
]
Произведение равно нулю, если хотя бы один из множителей равен нулю. Таким образом, получаем два решения:
[
p = 0 \quad \text{или} \quad p + 12 = 0.
]
Решив второе уравнение, находим:
[
p = -12.
]
Итак, уравнение ( 3x^2 + px - p = 0 ) имеет ровно один корень, если ( p = 0 ) или ( p = -12 ).
Проверка
Если ( p = 0 ), то уравнение становится:
[
3x^2 = 0.
]
Делим на 3:
[
x^2 = 0 \implies x = 0.
]
Это один корень.
Если ( p = -12 ), то уравнение принимает вид:
[
3x^2 - 12x + 12 = 0.
]
Найдем дискриминант:
[
D = (-12)^2 - 4 \cdot 3 \cdot 12 = 144 - 144 = 0.
]
Дискриминант равен нулю, значит, уравнение имеет один корень (двойной). Находим этот корень по формуле:
[
x = \frac{-b}{2a} = \frac{-(-12)}{2 \cdot 3} = \frac{12}{6} = 2.
]
Это один корень.
Ответ:
Уравнение ( 3x^2 + px - p = 0 ) имеет ровно один корень при ( p = 0 ) или ( p = -12 ).