Решение:
Чтобы решить уравнение, необходимо учесть два условия:
- Выражение под корнем должно быть неотрицательным: \( x^2 + 2x - 7 \ge 0 \).
- Аргумент логарифма должен быть положительным: \( 9 + 2x - x^2 > 0 \).
Произведение равно нулю, если один из множителей равен нулю. Рассмотрим два случая:
Случай 1: \( \sqrt{x^2 + 2x - 7} - 1 = 0 \)
- \( \sqrt{x^2 + 2x - 7} = 1 \)
- Возведём обе части в квадрат: \( x^2 + 2x - 7 = 1 \)
- \( x^2 + 2x - 8 = 0 \)
- Решим квадратное уравнение. Дискриминант \( D = 2^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-8) = 4 + 32 = 36 \).
- \( x_1 = \frac{-2 + \sqrt{36}}{2} = \frac{-2 + 6}{2} = 2 \)
- \( x_2 = \frac{-2 - \sqrt{36}}{2} = \frac{-2 - 6}{2} = -4 \)
Проверим корни на соответствие условиям:
- Для \( x = 2 \): \( 2^2 + 2(2) - 7 = 4 + 4 - 7 = 1 \ge 0 \) (условие 1 выполнено). \( 9 + 2(2) - 2^2 = 9 + 4 - 4 = 9 > 0 \) (условие 2 выполнено).
- Для \( x = -4 \): \( (-4)^2 + 2(-4) - 7 = 16 - 8 - 7 = 1 \ge 0 \) (условие 1 выполнено). \( 9 + 2(-4) - (-4)^2 = 9 - 8 - 16 = -15 \le 0 \) (условие 2 НЕ выполнено).
Таким образом, \( x = 2 \) является решением.
Случай 2: \( \log_3(9 + 2x - x^2) = 0 \)
- По определению логарифма, \( 9 + 2x - x^2 = 3^0 \)
- \( 9 + 2x - x^2 = 1 \)
- \( -x^2 + 2x + 8 = 0 \)
- \( x^2 - 2x - 8 = 0 \)
- Решим квадратное уравнение. Дискриминант \( D = (-2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-8) = 4 + 32 = 36 \).
- \( x_3 = \frac{2 + \sqrt{36}}{2} = \frac{2 + 6}{2} = 4 \)
- \( x_4 = \frac{2 - \sqrt{36}}{2} = \frac{2 - 6}{2} = -2 \)
Проверим корни на соответствие условиям:
- Для \( x = 4 \): \( 4^2 + 2(4) - 7 = 16 + 8 - 7 = 17 \ge 0 \) (условие 1 выполнено). \( 9 + 2(4) - 4^2 = 9 + 8 - 16 = 1 \ge 0 \) (условие 2 НЕ выполнено, так как аргумент логарифма должен быть строго больше 0).
- Для \( x = -2 \): \( (-2)^2 + 2(-2) - 7 = 4 - 4 - 7 = -7 \le 0 \) (условие 1 НЕ выполнено).
Обратите внимание: при проверке \( x = 4 \) для условия \( 9 + 2x - x^2 > 0 \) мы получили \( 9 + 8 - 16 = 1 \). Это больше нуля. Однако, если внимательно посмотреть на исходное условие \( \log_3(9 + 2x - x^2) = 0 \), то \( 9 + 2x - x^2 = 1 \). Следовательно, \( -x^2 + 2x + 8 = 0 \) или \( x^2 - 2x - 8 = 0 \). Корни \( x=4 \) и \( x=-2 \) удовлетворяют этому условию. Теперь проверим условие \( x^2 + 2x - 7 \ge 0 \).
- Для \( x = 4 \): \( 4^2 + 2(4) - 7 = 16 + 8 - 7 = 17 \ge 0 \). Оба условия выполнены.
- Для \( x = -2 \): \( (-2)^2 + 2(-2) - 7 = 4 - 4 - 7 = -7 \le 0 \). Условие \( x^2 + 2x - 7 \ge 0 \) не выполнено.
Таким образом, \( x = 4 \) является решением.
Объединяем решения из обоих случаев.
Ответ: x = 2, x = 4.