برای حل معادله \( x^2 - 2|x| = 1 \) به روش هندسی، به صورت زیر عمل میکنیم:
1. **تفکیک شرایط:**
بر اساس مقدار \( x \)، دو حالت داریم:
- **حالت اول**: \( x \geq 0 \)
در این حالت \( |x| = x \) پس معادله به صورت \( x^2 - 2x = 1 \) است.
این را بازنویسی میکنیم:
\[ x^2 - 2x - 1 = 0 \]
با استفاده از فرمول درجه دوم، ریشههای این معادله را پیدا میکنیم:
\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{2 \pm \sqrt{4 + 4}}{2} = \frac{2 \pm \sqrt{8}}{2} = \frac{2 \pm 2\sqrt{2}}{2} = 1 \pm \sqrt{2} \]
از بین این دو ریشه، فقط \( 1 + \sqrt{2} \) معتبر است چون \( x \geq 0 \).
- **حالت دوم**: \( x < 0 \)
در این حالت \( |x| = -x \) پس معادله به صورت \( x^2 + 2x = 1 \) است.
این را بازنویسی میکنیم:
\[ x^2 + 2x - 1 = 0 \]
با استفاده از فرمول درجه دوم، ریشههای این معادله را پیدا میکنیم:
\[ x = \frac{-2 \pm \sqrt{4 + 4}}{2} = \frac{-2 \pm \sqrt{8}}{2} = \frac{-2 \pm 2\sqrt{2}}{2} = -1 \pm \sqrt{2} \]
از بین این دو ریشه، فقط \( -1 - \sqrt{2} \) معتبر است چون \( x < 0 \).
2. **نتیجهگیری:**
در نتیجه، معادله دو ریشه دارد: \( x = 1 + \sqrt{2} \) و \( x = -1 - \sqrt{2} \).