РУҚА
Задания № 6, 17 · ЕГЭ

Система уравнений с корнями

ОДЗ, возведение в квадрат, замена и обязательная проверка решений
6 мин чтенияСложность: Обновлено 27 сентября 2026

Система уравнений с корнями содержит переменные под знаками квадратных или других корней. Главная особенность решения — нужно одновременно учитывать область допустимых значений, аккуратно преобразовывать оба уравнения и проверять найденные пары в исходной системе: возведение в квадрат может добавить посторонние решения.

1. Что нужно учитывать при решении

Системой с радикалами называют систему, в которой хотя бы одно уравнение содержит выражение вида \(\sqrt{f(x,y)}\) или корень другой степени. Обычно такие системы решают с помощью коренных уравнений, метода замены, выражения одного корня через другой или последовательного возведения в квадрат.

D
ОДЗ системы

Область допустимых значений (ОДЗ) — множество всех пар \((x,y)\), при которых определены все выражения исходной системы. Для квадратного корня необходимо \(f(x,y)\ge 0\). Если под корнем стоит знаменатель, дополнительно требуется его ненулевое значение.

T
Свойство квадратного корня

Для любого \(a\ge 0\) выполняется \(\sqrt{a}\ge 0\) и \((\sqrt{a})^2=a\). Поэтому равенство \(\sqrt{f(x,y)}=g(x,y)\) равносильно системе условий \(\begin{cases}f(x,y)=g^2(x,y),\\g(x,y)\ge 0.\end{cases}\).

\[\sqrt{f(x,y)}=g(x,y)\Longleftrightarrow\begin{cases}f(x,y)=g^2(x,y),\\ g(x,y)\ge 0.\end{cases}\]

Условие \(g(x,y)\ge0\) нельзя отбрасывать: после возведения в квадрат уравнение \(\sqrt{f}=g\) превращается в \(f=g^2\), но это новое равенство допускает и отрицательные значения \(g\). Именно они дают посторонние решения.

  1. Выписать ОДЗ всех корней исходной системы.
  2. Выбрать преобразование: выразить корень, применить замену, сложить уравнения или возвести их в квадрат.
  3. Решить получившуюся алгебраическую систему.
  4. Проверить каждую найденную пару в исходных уравнениях и ОДЗ.
  5. Записать только пары, удовлетворяющие всей исходной системе.

2. Основные алгоритмы

Алгоритм 1: выражение корня. Если одно уравнение имеет вид \(\sqrt{f(x,y)}=g(x,y)\), сначала фиксируют условие \(g(x,y)\ge0\), затем возводят равенство в квадрат. Полученное уравнение вместе с остальными уравнениями решают как обычную систему.

Алгоритм 2: замена радикала. Если одинаковое выражение повторяется под корнем, удобно обозначить его новой переменной. Например, при наличии \(\sqrt{x+y}\) вводят \(t=\sqrt{x+y}\), где обязательно \(t\ge0\). После решения системы относительно \(t\) возвращаются к \(x\) и \(y\).

\[t=\sqrt{f(x,y)}\quad\Longrightarrow\quad t\ge0,\qquad t^2=f(x,y)\]

Алгоритм 3: использование суммы и разности. Иногда система содержит \(\sqrt{x+y}\) и \(\sqrt{x-y}\). Тогда вводят \(u=\sqrt{x+y}\) и \(v=\sqrt{x-y}\). Условия \(u,v\ge0\) сохраняются, а исходные переменные выражаются из равенств \(u^2=x+y\), \(v^2=x-y\).

\[x=\frac{u^2+v^2}{2},\qquad y=\frac{u^2-v^2}{2}\]

Алгоритм 4: выделение полного квадрата. Если подкоренное выражение связано с квадратом линейного выражения, преобразуют его, например \(x^2+2x+1=(x+1)^2\). Но важно помнить: \(\sqrt{(x+1)^2}=|x+1|\), а не всегда \(x+1\). Знак выражения нужно определить отдельно.

!
Частая ошибка

Нельзя писать \(\sqrt{a^2}=a\) без условий. Верное равенство: \(\sqrt{a^2}=|a|\). Равенство \(\sqrt{a^2}=a\) справедливо только при \(a\ge0\).

Проверь себя

Какое дополнительное условие нужно записать при преобразовании \(\sqrt{x-1}=2-y\) возведением в квадрат?

3. Разобранный пример

Решим систему экзаменационного типа:

\[\begin{cases}\sqrt{x+y}=x-1,\\ x+y=2y+3.\end{cases}\]
№
Пример: замена и проверка

В первом уравнении есть один радикал, а второе уравнение связывает \(x\) и \(y\). Сначала учитываем условие существования корня и неотрицательность правой части.

1
В корне должно стоять неотрицательное выражение, а правая часть первого уравнения также неотрицательна.
\(\displaystyle x+y\ge0,\qquad x-1\ge0\)
2
Возводим первое уравнение в квадрат. Условие \(x-1\ge0\) сохраняем, чтобы преобразование было равносильным.
\(\displaystyle x+y=(x-1)^2\)
3
Приравниваем полученное выражение к правой части второго уравнения.
\(\displaystyle (x-1)^2=2y+3\)
4
Выражаем \(y\) через \(x\) и подставляем в исходную связь \(x+y=2y+3\).
\(\displaystyle y=\frac{(x-1)^2-3}{2},\qquad y=x-3\)
5
Приравниваем два выражения для \(y\).
\(\displaystyle x-3=\frac{(x-1)^2-3}{2}\)
6
Умножаем на 2 и раскрываем скобки.
\(\displaystyle 2x-6=x^2-2x-2\)
7
Переносим всё в левую часть и решаем квадратное уравнение.
\(\displaystyle x^2-4x+4=0,\qquad (x-2)^2=0,\qquad x=2\)
8
Находим вторую координату из \(y=x-3\).
y=2-3=-1

Получена единственная возможная пара \((2,-1)\). Проверим её в исходной системе:

\[\sqrt{2+(-1)}=\sqrt1=1=2-1,\qquad 2+(-1)=1=2\cdot(-1)+3.\]

Обе части обоих уравнений совпали, поэтому ответ: \((2;\,-1)\).

4. Как выполнять проверку

Проверка нужна именно в исходной системе, а не только в преобразованной. Для каждой пары следует проверить три вещи: существуют ли все корни, выполнены ли условия неотрицательности правых частей при возведении в квадрат и совпадают ли значения левой и правой частей каждого исходного уравнения.

ДействиеЧто проверяем
ОДЗВсе подкоренные выражения неотрицательны.
Ограничения после преобразованияПравая часть равенства с корнем неотрицательна.
Первое исходное уравнениеПодставляем найденные \(x\) и \(y\) без предварительного возведения в квадрат.
Второе исходное уравнениеПроверяем равенство отдельно.
ОтветЗаписываем только подходящие пары.
Как сократить вычисления

Если после преобразований получено несколько кандидатов, сначала отбрасывайте пары, нарушающие простые ограничения ОДЗ, например \(x<1\) или \(x+y<0\). Но окончательную проверку оставшихся пар всё равно выполняйте в исходной системе.

Графический смысл системы также полезен: каждое уравнение задаёт кривую на координатной плоскости, а решения системы — точки их пересечения. Однако график обычно помогает оценить число решений, но не заменяет точных вычислений.

−3−2−1123123456789xy0y = x²
Пример параболы \(y=x^2\); решения системы на графике являются точками пересечения графиков уравнений.

5. Типичные ошибки и полезные приёмы

!
Ошибки, которые приводят к неверному ответу

1. Не выписана ОДЗ. 2. Обе части возведены в квадрат без проверки знака правой части. 3. При замене забыто условие \(t\ge0\). 4. Использовано \(\sqrt{a^2}=a\) вместо \(|a|\). 5. Проверена только одна строка системы. 6. В ответ включены все корни полученного многочлена, хотя часть из них посторонняя.

  • Если корни похожи, вводите отдельные неотрицательные переменные: это уменьшает количество радикалов.
  • Если после возведения в квадрат получается квадратное уравнение, не раскрывайте скобки слишком рано: форма \((x-a)^2=b\) часто сразу показывает число корней.
  • При симметричных выражениях рассмотрите суммы и разности переменных; для других специальных структур полезны методы из страницы метода замены.
  • Если радикал исчезает после сложения или вычитания уравнений, можно применить приёмы метода сложения, но ОДЗ и проверка сохраняются.
Главное правило

Любое преобразование системы должно быть либо равносильным, либо сопровождаться записью дополнительных условий. После неравносильного преобразования обязательна проверка в исходной системе.

6. Быстрая самопроверка

Q
Быстрый тест по теме

Проверь готовность к решению

~ 2 мин4 вопроса
Вопрос 1 / 4
Вопрос 1 из 4 · ОДЗ
Какое условие обязательно для \(\sqrt{f(x,y)}=g(x,y)\)?
Главное за минуту

Кратко

  • Сначала выписывайте ОДЗ всех радикалов.
  • При переходе от \(\sqrt{f}=g\) к \(f=g^2\) обязательно сохраняйте условие \(g\ge0\).
  • В замене \(t=\sqrt{f}\) переменная \(t\) неотрицательна.
  • Помните, что \(\sqrt{a^2}=|a|\).
  • Каждую найденную пару проверяйте в исходной системе, а не только в преобразованной.
  • Для базовых преобразований полезно повторить коренное уравнение и системы уравнений и неравенств.