Question: Risolvi le seguenti equazioni contenenti valori assoluti.
2 |x - 1| = -1
4 |x - 1| = 4
6 |x^3 + 1| = 1
8 |x - 2| = 2x - 1
10 |x^2 - 2x| = 3x
12 |x| = x^2 - 1
14 |x| = |2x - 3|
16 |x^2 - 3x| = 2|x|
18 \left|\frac{2x - 1}{x + 3}\right| = 1
20 \left|\frac{2x - 1}{x + 1}\right| = x
Svolgi con procedimento i numeri 2,4,6,8,10,12,14,16,18,20
1. Problema 2: Risolvere $$2 |x - 1| = -1$$
- Poiché il valore assoluto è sempre non negativo, $$|x - 1| \geq 0$$, moltiplicato per 2 è sempre $$\geq 0$$.
- L'equazione chiede che sia uguale a $$-1$$, che è impossibile.
**Conclusione:** Nessuna soluzione.
2. Problema 4: Risolvere $$|x - 1| = 4$$
- Definizione di valore assoluto: $$|A| = B \iff A = B \text{ o } A = -B$$ con $$B \geq 0$$.
- Qui $$A = x - 1$$ e $$B = 4$$.
- Quindi:
$$x - 1 = 4 \quad \text{o} \quad x - 1 = -4$$
- Risolvendo:
$$x = 5 \quad \text{o} \quad x = -3$$
3. Problema 6: Risolvere $$|x^3 + 1| = 1$$
- Usando la definizione:
$$x^3 + 1 = 1 \quad \text{o} \quad x^3 + 1 = -1$$
- Risolvendo:
$$x^3 = 0 \Rightarrow x = 0$$
$$x^3 = -2 \Rightarrow x = \sqrt[3]{-2} = -\sqrt[3]{2}$$
4. Problema 8: Risolvere $$|x - 2| = 2x - 1$$
- Il valore assoluto è $$\geq 0$$, quindi il lato destro $$2x - 1$$ deve essere $$\geq 0$$ per avere soluzioni.
- Condizione: $$2x - 1 \geq 0 \Rightarrow x \geq \frac{1}{2}$$
- Due casi:
1. $$x - 2 \geq 0 \Rightarrow x \geq 2$$, quindi:
$$|x - 2| = x - 2$$
Equazione: $$x - 2 = 2x - 1$$
$$-2 + 1 = 2x - x$$
$$-1 = x$$
Ma $$x \geq 2$$, quindi scartiamo.
2. $$x - 2 < 0 \Rightarrow x < 2$$, quindi:
$$|x - 2| = -(x - 2) = 2 - x$$
Equazione: $$2 - x = 2x - 1$$
$$2 + 1 = 2x + x$$
$$3 = 3x$$
$$x = 1$$
Verifica condizione $$x \geq \frac{1}{2}$$ e $$x < 2$$: vero.
**Soluzione:** $$x = 1$$
5. Problema 10: Risolvere $$|x^2 - 2x| = 3x$$
- Il lato destro $$3x$$ deve essere $$\geq 0$$ per soluzioni:
$$3x \geq 0 \Rightarrow x \geq 0$$
- Due casi:
1. $$x^2 - 2x \geq 0$$, quindi:
$$|x^2 - 2x| = x^2 - 2x$$
Equazione: $$x^2 - 2x = 3x$$
$$x^2 - 5x = 0$$
$$x(x - 5) = 0$$
$$x = 0 \text{ o } x = 5$$
Verifica condizione $$x \geq 0$$: entrambi validi.
2. $$x^2 - 2x < 0$$, quindi:
$$|x^2 - 2x| = -(x^2 - 2x) = -x^2 + 2x$$
Equazione: $$-x^2 + 2x = 3x$$
$$-x^2 + 2x - 3x = 0$$
$$-x^2 - x = 0$$
$$-x(x + 1) = 0$$
$$x = 0 \text{ o } x = -1$$
Verifica condizione $$x < 0$$: solo $$x = -1$$ valido.
**Soluzioni:** $$x = -1, 0, 5$$
6. Problema 12: Risolvere $$|x| = x^2 - 1$$
- Il lato destro $$x^2 - 1$$ può essere positivo o negativo.
- Due casi:
1. $$x \geq 0$$, quindi $$|x| = x$$
Equazione: $$x = x^2 - 1$$
$$x^2 - x - 1 = 0$$
Risolviamo con formula quadratica:
$$x = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 4}}{2} = \frac{1 \pm \sqrt{5}}{2}$$
Verifica $$x \geq 0$$:
$$\frac{1 - \sqrt{5}}{2} < 0$$ scartato
$$\frac{1 + \sqrt{5}}{2} > 0$$ valido
2. $$x < 0$$, quindi $$|x| = -x$$
Equazione: $$-x = x^2 - 1$$
$$x^2 + x - 1 = 0$$
Risolviamo:
$$x = \frac{-1 \pm \sqrt{1 + 4}}{2} = \frac{-1 \pm \sqrt{5}}{2}$$
Verifica $$x < 0$$:
$$\frac{-1 + \sqrt{5}}{2} > 0$$ scartato
$$\frac{-1 - \sqrt{5}}{2} < 0$$ valido
**Soluzioni:** $$x = \frac{1 + \sqrt{5}}{2}, \frac{-1 - \sqrt{5}}{2}$$
7. Problema 14: Risolvere $$|x| = |2x - 3|$$
- Due casi per uguagliare valori assoluti:
- Caso 1: $$x = 2x - 3$$
$$x - 2x = -3$$
$$-x = -3$$
$$x = 3$$
- Caso 2: $$x = -(2x - 3) = -2x + 3$$
$$x + 2x = 3$$
$$3x = 3$$
$$x = 1$$
**Soluzioni:** $$x = 1, 3$$
8. Problema 16: Risolvere $$|x^2 - 3x| = 2|x|$$
- Consideriamo i segni di $$x$$ e $$x^2 - 3x$$.
- Caso 1: $$x \geq 0$$, quindi $$|x| = x$$
- Sotto-caso 1a: $$x^2 - 3x \geq 0$$
$$|x^2 - 3x| = x^2 - 3x$$
Equazione: $$x^2 - 3x = 2x$$
$$x^2 - 5x = 0$$
$$x(x - 5) = 0$$
$$x = 0, 5$$
Verifica $$x \geq 0$$: entrambi validi
- Sotto-caso 1b: $$x^2 - 3x < 0$$
$$|x^2 - 3x| = -(x^2 - 3x) = -x^2 + 3x$$
Equazione: $$-x^2 + 3x = 2x$$
$$-x^2 + x = 0$$
$$-x(x - 1) = 0$$
$$x = 0, 1$$
Verifica $$x \geq 0$$ e $$x^2 - 3x < 0$$:
- Per $$x=0$$: $$0 - 0 = 0 \not< 0$$ scartato
- Per $$x=1$$: $$1 - 3 = -2 < 0$$ valido
- Caso 2: $$x < 0$$, quindi $$|x| = -x$$
- Sotto-caso 2a: $$x^2 - 3x \geq 0$$
$$|x^2 - 3x| = x^2 - 3x$$
Equazione: $$x^2 - 3x = 2(-x) = -2x$$
$$x^2 - 3x + 2x = 0$$
$$x^2 - x = 0$$
$$x(x - 1) = 0$$
$$x = 0, 1$$
Verifica $$x < 0$$: nessuno valido
- Sotto-caso 2b: $$x^2 - 3x < 0$$
$$|x^2 - 3x| = -(x^2 - 3x) = -x^2 + 3x$$
Equazione: $$-x^2 + 3x = 2(-x) = -2x$$
$$-x^2 + 3x + 2x = 0$$
$$-x^2 + 5x = 0$$
$$-x(x - 5) = 0$$
$$x = 0, 5$$
Verifica $$x < 0$$: nessuno valido
**Soluzioni finali:** $$x = 1, 5$$
9. Problema 18: Risolvere $$\left|\frac{2x - 1}{x + 3}\right| = 1$$
- Definizione valore assoluto:
$$\frac{2x - 1}{x + 3} = 1 \quad \text{o} \quad \frac{2x - 1}{x + 3} = -1$$
- Caso 1:
$$\frac{2x - 1}{x + 3} = 1$$
$$2x - 1 = x + 3$$
$$2x - x = 3 + 1$$
$$x = 4$$
Verifica denominatore $$x + 3 \neq 0$$: $$4 + 3 = 7 \neq 0$$ valido
- Caso 2:
$$\frac{2x - 1}{x + 3} = -1$$
$$2x - 1 = - (x + 3) = -x - 3$$
$$2x + x = -3 + 1$$
$$3x = -2$$
$$x = -\frac{2}{3}$$
Verifica denominatore $$-\frac{2}{3} + 3 = \frac{7}{3} \neq 0$$ valido
**Soluzioni:** $$x = 4, -\frac{2}{3}$$
10. Problema 20: Risolvere $$\left|\frac{2x - 1}{x + 1}\right| = x$$
- Il lato destro $$x$$ deve essere $$\geq 0$$ per soluzioni:
$$x \geq 0$$
- Due casi:
1. $$\frac{2x - 1}{x + 1} = x$$
$$2x - 1 = x(x + 1) = x^2 + x$$
$$0 = x^2 + x - 2x + 1 = x^2 - x + 1$$
Il discriminante $$\Delta = (-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 1 = 1 - 4 = -3 < 0$$
Nessuna soluzione reale.
2. $$\frac{2x - 1}{x + 1} = -x$$
$$2x - 1 = -x(x + 1) = -x^2 - x$$
$$0 = -x^2 - x - 2x + 1 = -x^2 - 3x + 1$$
Moltiplichiamo per $$-1$$:
$$x^2 + 3x - 1 = 0$$
Discriminante:
$$\Delta = 3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-1) = 9 + 4 = 13$$
Soluzioni:
$$x = \frac{-3 \pm \sqrt{13}}{2}$$
Verifica $$x \geq 0$$:
- $$\frac{-3 - \sqrt{13}}{2} < 0$$ scartato
- $$\frac{-3 + \sqrt{13}}{2} > 0$$ valido
- Verifica denominatore $$x + 1 \neq 0$$ per $$x = \frac{-3 + \sqrt{13}}{2}$$: valore diverso da $$-1$$ quindi valido.
**Soluzione:** $$x = \frac{-3 + \sqrt{13}}{2}$$