Чтобы решить уравнение (-\frac{4}{x} = 3 - x) графически, следуем следующим шагам:
Построение графиков функций: Нам нужно построить графики функций (y = -\frac{4}{x}) и (y = 3 - x).
Анализ каждой функции:
Функция (y = -\frac{4}{x}) является гиперболой. Она имеет вертикальную асимптоту при (x = 0) и горизонтальную асимптоту при (y = 0). Для построения этой гиперболы можно взять несколько значений (x) (например, (x = -4, -2, -1, 1, 2, 4)) и найти соответствующие значения (y).
Функция (y = 3 - x) является линейной функцией. Это прямая линия с угловым коэффициентом (-1) и пересечением с осью (y) в точке (y = 3). Для построения этой прямой достаточно двух точек. Например, при (x = 0), (y = 3), и при (x = 3), (y = 0).
Построение графиков на одной координатной плоскости:
- График функции (y = -\frac{4}{x}) состоит из двух ветвей: одна находится в первой четверти (для положительных (x)), другая – в третьей четверти (для отрицательных (x)).
- График функции (y = 3 - x) – это прямая, которая пересекает ось (y) в точке ((0, 3)) и проходит через точку ((3, 0)).
Поиск точек пересечения:
- После построения графиков, находим точки их пересечения. Эти точки пересечения будут решениями исходного уравнения.
Для уточнения точек пересечения можно воспользоваться аналитическим методом:
[ -\frac{4}{x} = 3 - x ]
Умножим обе стороны на (x) (предполагая, что (x \neq 0)):
[ -4 = x(3 - x) ]
Раскроем скобки и перенесем все в одну сторону:
[ -4 = 3x - x^2 ]
[ x^2 - 3x - 4 = 0 ]
Решим квадратное уравнение (x^2 - 3x - 4 = 0) с помощью дискриминанта:
[ D = b^2 - 4ac = (-3)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-4) = 9 + 16 = 25 ]
Корни уравнения:
[ x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{3 \pm 5}{2} ]
Таким образом, получаем два корня:
[ x_1 = \frac{3 + 5}{2} = 4 ]
[ x_2 = \frac{3 - 5}{2} = -1 ]
Эти значения (x) являются точками пересечения графиков. Подставляя их в исходное уравнение, можем проверить, что они действительно являются решениями:
[ -\frac{4}{4} = 3 - 4 ]
[ -1 = -1 ]
[ -\frac{4}{-1} = 3 - (-1) ]
[ 4 = 4 ]
Оба решения верны. Таким образом, решениями уравнения (-\frac{4}{x} = 3 - x) являются (x = 4) и (x = -1).