The number of real solution(s) of the equation x2+3x+2=min⁡{∣x−3∣,∣x+2∣}x^2 + 3x + 2 = \min \{|x - 3|, |x + 2|\} is:

Answer: समीकरण के वास्तविक हलों की संख्या 2 है।

Step-by-step solution

Step 1: समीकरण को दो भागों में विभाजित करें

दिए गए समीकरण को हल करने के लिए, हमें min⁡{∣x−3∣,∣x+2∣}\min \{|x - 3|, |x + 2|\} फलन को समझना होगा। यह फलन xx के मान के आधार पर ∣x−3∣|x - 3| या ∣x+2∣|x + 2| में से छोटे मान को देता है। हम xx के विभिन्न अंतरालों के लिए इस फलन को परिभाषित करेंगे।

Step 2: न्यूनतम फलन का विश्लेषण करें

हम वह बिंदु ज्ञात करते हैं जहाँ ∣x−3∣|x - 3| और ∣x+2∣|x + 2| बराबर होते हैं। यह बिंदु हमें अंतरालों को परिभाषित करने में मदद करेगा। x−3=−(x+2)  ⟹  x−3=−x−2  ⟹  2x=1  ⟹  x=1/2x - 3 = -(x + 2) \implies x - 3 = -x - 2 \implies 2x = 1 \implies x = 1/2 x−3=x+2  ⟹  −3=2x - 3 = x + 2 \implies -3 = 2 (जो कि असंभव है) तो, x=1/2x = 1/2 वह बिंदु है जहाँ दोनों निरपेक्ष मान बराबर होते हैं।

Step 3: केस 1: x<1/2x < 1/2

जब x<1/2x < 1/2 होता है, तो ∣x−3∣>∣x+2∣|x - 3| > |x + 2| होता है। इसलिए, min⁡{∣x−3∣,∣x+2∣}=∣x+2∣\min \{|x - 3|, |x + 2|\} = |x + 2| । चूंकि x<1/2x < 1/2, तो x+2x + 2 धनात्मक या ऋणात्मक हो सकता है। यदि x<−2x < -2, तो ∣x+2∣=−(x+2)|x+2| = -(x+2) । यदि −2≤x<1/2-2 \le x < 1/2, तो ∣x+2∣=x+2|x+2| = x+2 । यदि x<−2x < -2: x2+3x+2=−(x+2)  ⟹  x2+4x+4=0  ⟹  (x+2)2=0  ⟹  x=−2x^2 + 3x + 2 = -(x + 2) \implies x^2 + 4x + 4 = 0 \implies (x + 2)^2 = 0 \implies x = -2 । यह x<−2x < -2 की शर्त का उल्लंघन करता है, इसलिए इस अंतराल में कोई हल नहीं है। यदि −2≤x<1/2-2 \le x < 1/2: x2+3x+2=x+2  ⟹  x2+2x=0  ⟹  x(x+2)=0  ⟹  x=0x^2 + 3x + 2 = x + 2 \implies x^2 + 2x = 0 \implies x(x + 2) = 0 \implies x = 0 या x=−2x = -2 । दोनों x=0x = 0 और x=−2x = -2 इस अंतराल में आते हैं।

Step 4: केस 2: x≥1/2x \ge 1/2

जब x≥1/2x \ge 1/2 होता है, तो ∣x−3∣≤∣x+2∣|x - 3| \le |x + 2| होता है। इसलिए, min⁡{∣x−3∣,∣x+2∣}=∣x−3∣\min \{|x - 3|, |x + 2|\} = |x - 3| । चूंकि x≥1/2x \ge 1/2, तो x−3x - 3 धनात्मक या ऋणात्मक हो सकता है। यदि 1/2≤x<31/2 \le x < 3, तो ∣x−3∣=−(x−3)|x-3| = -(x-3) । यदि x≥3x \ge 3, तो ∣x−3∣=x−3|x-3| = x-3 । यदि 1/2≤x<31/2 \le x < 3: x2+3x+2=−(x−3)  ⟹  x2+4x−1=0x^2 + 3x + 2 = -(x - 3) \implies x^2 + 4x - 1 = 0 । द्विघात सूत्र का उपयोग करके: x=−4±42−4(1)(−1)2(1)=−4±16+42=−4±202=−4±252=−2±5x = \frac{-4 \pm \sqrt{4^2 - 4(1)(-1)}}{2(1)} = \frac{-4 \pm \sqrt{16 + 4}}{2} = \frac{-4 \pm \sqrt{20}}{2} = \frac{-4 \pm 2\sqrt{5}}{2} = -2 \pm \sqrt{5} । x=−2+5≈−2+2.236=0.236x = -2 + \sqrt{5} \approx -2 + 2.236 = 0.236 । यह 1/2≤x<31/2 \le x < 3 की शर्त का उल्लंघन करता है क्योंकि 0.236<0.50.236 < 0.5 । x=−2−5≈−2−2.236=−4.236x = -2 - \sqrt{5} \approx -2 - 2.236 = -4.236 । यह 1/2≤x<31/2 \le x < 3 की शर्त का उल्लंघन करता है। इसलिए, इस अंतराल में कोई हल नहीं है। यदि x≥3x \ge 3: x2+3x+2=x−3  ⟹  x2+2x+5=0x^2 + 3x + 2 = x - 3 \implies x^2 + 2x + 5 = 0 । विविक्तकर D=b2−4ac=22−4(1)(5)=4−20=−16<0D = b^2 - 4ac = 2^2 - 4(1)(5) = 4 - 20 = -16 < 0 । चूंकि विविक्तकर ऋणात्मक है, इस समीकरण के कोई वास्तविक हल नहीं हैं।

Step 5: हल की संख्या

हमने पाया कि x=0x = 0 और x=−2x = -2 दोनों ही मान्य हल हैं। अन्य किसी भी अंतराल में कोई मान्य हल नहीं मिला।

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