ჩვენ გავაანალიზებთ განტოლებების ამოხსნის ორ ტიპს:
1. სისტემის ამოხსნა ჩანაცვლების მეთოდით.
2. სისტემის ამოხსნა სისტემის განტოლებათა თანმიმდევრობით შეკრებით (გამოკლებით).
განტოლებათა სისტემის ამოხსნის მიზნით ჩანაცვლების მეთოდითქვენ უნდა შეასრულოთ მარტივი ალგორითმი:
1. გამოვხატავთ. ნებისმიერი განტოლებიდან ჩვენ გამოვხატავთ ერთ ცვლადს.
2. შემცვლელი. გამოხატული ცვლადის ნაცვლად სხვა განტოლებაში ვცვლით მიღებულ მნიშვნელობას.
3. მიღებულ განტოლებას ვხსნით ერთი ცვლადით. ჩვენ ვპოულობთ სისტემის გამოსავალს.
Მოგვარება სისტემა ტერმინით შეკრებით (გამოკლებით)საჭიროა:
1. აირჩიეთ ცვლადი, რომლისთვისაც იგივე კოეფიციენტებს გავაკეთებთ.
2. ვამატებთ ან ვაკლებთ განტოლებებს, შედეგად ვიღებთ განტოლებას ერთი ცვლადით.
3. ვხსნით მიღებულ წრფივ განტოლებას. ჩვენ ვპოულობთ სისტემის გამოსავალს.
სისტემის ამოხსნა არის ფუნქციის გრაფიკების გადაკვეთის წერტილები.
მოდით დეტალურად განვიხილოთ სისტემების გადაწყვეტა მაგალითების გამოყენებით.
მაგალითი #1:
მოვაგვაროთ ჩანაცვლების მეთოდით
განტოლებათა სისტემის ამოხსნა ჩანაცვლების მეთოდით2x+5y=1 (1 განტოლება)
x-10y=3 (მე-2 განტოლება)
1. ექსპრესი
ჩანს, რომ მეორე განტოლებაში არის x ცვლადი კოეფიციენტით 1, აქედან გამომდინარე გამოდის, რომ ყველაზე ადვილია x ცვლადის გამოხატვა მეორე განტოლებიდან.
x=3+10y
2. გამოსახვის შემდეგ პირველ განტოლებაში ვცვლით 3 + 10y-ს x ცვლადის ნაცვლად.
2(3+10y)+5y=1
3. მიღებულ განტოლებას ვხსნით ერთი ცვლადით.
2(3+10y)+5y=1 (ღია ფრჩხილები)
6+20წ+5წ=1
25წ=1-6
25y=-5 |: (25)
y=-5:25
y=-0.2
განტოლებათა სისტემის ამონახსნი არის გრაფიკების გადაკვეთის წერტილები, ამიტომ უნდა ვიპოვოთ x და y, რადგან გადაკვეთის წერტილი შედგება x და y-სგან, ვიპოვოთ x, პირველ აბზაცში სადაც გამოვხატეთ, იქ ვცვლით y-ს.
x=3+10y
x=3+10*(-0.2)=1
მიღებულია პირველ რიგში ქულების ჩაწერა, ვწერთ x ცვლადს, ხოლო მეორე ადგილზე y ცვლადს.
პასუხი: (1; -0.2)
მაგალითი #2:
ამოხსნათ ვადით-გამოკლებით.
განტოლებათა სისტემის ამოხსნა შეკრების მეთოდით3x-2y=1 (1 განტოლება)
2x-3y=-10 (მე-2 განტოლება)
1. აირჩიეთ ცვლადი, ვთქვათ ვირჩევთ x. პირველ განტოლებაში x ცვლადს აქვს კოეფიციენტი 3, მეორეში - 2. კოეფიციენტები უნდა გავხადოთ იგივე, ამისთვის გვაქვს უფლება გავამრავლოთ განტოლებები ან გავყოთ ნებისმიერ რიცხვზე. პირველ განტოლებას ვამრავლებთ 2-ზე, ხოლო მეორეს 3-ზე და მივიღებთ ჯამურ კოეფიციენტს 6-ზე.
3x-2y=1 |*2
6x-4y=2
2x-3y=-10 |*3
6x-9y=-30
2. პირველ განტოლებას გამოაკელი მეორე, რათა მოშორდეს x ცვლადი. ამოხსენი წრფივი განტოლება.
__6x-4y=2
5y=32 | :5
y=6.4
3. იპოვე x. ჩვენ ვცვლით ნაპოვნი y-ს რომელიმე განტოლებაში, ვთქვათ პირველ განტოლებაში.
3x-2y=1
3x-2*6.4=1
3x-12.8=1
3x=1+12.8
3x=13.8 |:3
x=4.6
გადაკვეთის წერტილი იქნება x=4,6; y=6.4
პასუხი: (4.6; 6.4)
გსურთ უფასოდ მოემზადოთ გამოცდებისთვის? დამრიგებელი ონლაინ უფასოდ. Არ ვხუმრობ.
მიზნები:
- ცოდნისა და უნარების სისტემატიზაცია და განზოგადება თემაზე: მესამე და მეოთხე ხარისხის განტოლებათა ამონახსნები.
- ცოდნის გაღრმავება დავალების სერიის შესრულებით, რომელთაგან ზოგიერთი არ არის ცნობილი არც მათი ტიპისა და არც გადაჭრის მეთოდით.
- მათემატიკისადმი ინტერესის ჩამოყალიბება მათემატიკის ახალი თავების შესწავლით, გრაფიკული კულტურის განათლება განტოლებათა გრაფიკების აგების გზით.
გაკვეთილის ტიპი: კომბინირებული.
აღჭურვილობა:გრაფიკული პროექტორი.
ხილვადობა:ცხრილი "ვიეტას თეორემა".
გაკვეთილების დროს
1. გონებრივი ანგარიში
ა) რა არის ნარჩენი p n (x) მრავალწევრის გაყოფა \u003d a n x n + a n-1 x n-1 + ... + a 1 x 1 + a 0 ბინომიალზე x-a?
ბ) რამდენი ფესვი შეიძლება ჰქონდეს კუბურ განტოლებას?
გ) რისი დახმარებით ვხსნით მესამე და მეოთხე ხარისხის განტოლებას?
დ) თუ b არის ლუწი რიცხვი კვადრატულ განტოლებაში, მაშინ რა არის D და x 1; x 2
2. დამოუკიდებელი მუშაობა (ჯგუფურად)
შეადგინეთ განტოლება, თუ ფესვები ცნობილია (დავალებების პასუხები დაშიფრულია) გამოიყენეთ "ვიეტას თეორემა"
1 ჯგუფი
ფესვები: x 1 = 1; x 2 \u003d -2; x 3 \u003d -3; x 4 = 6
დაწერეთ განტოლება:
B=1 -2-3+6=2; b=-2
c=-2-3+6+6-12-18=-23; c= -23
d=6-12+36-18=12; d=-12
e=1(-2)(-3)6=36
x 4 -2 x 3 - 23 x 2 - 12 x + 36 = 0(ეს განტოლება იხსნება დაფაზე 2 ჯგუფის მიერ)
გადაწყვეტილება . ჩვენ ვეძებთ მთელ ფესვებს 36 რიცხვის გამყოფებს შორის.
p = ±1; ±2; ±3; ±4; ±6…
p 4 (1)=1-2-23-12+36=0 რიცხვი 1 აკმაყოფილებს განტოლებას, შესაბამისად =1 არის განტოლების ფესვი. ჰორნერის სქემა
p 3 (x) = x 3 -x 2 -24x -36
p 3 (-2) \u003d -8 -4 +48 -36 \u003d 0, x 2 \u003d -2
p 2 (x) \u003d x 2 -3x -18 \u003d 0
x 3 \u003d -3, x 4 \u003d 6
პასუხი: 1; -2; -3; 6 ფესვების ჯამი 2 (P)
2 ჯგუფი
ფესვები: x 1 \u003d -1; x 2 = x 3 =2; x 4 \u003d 5
დაწერეთ განტოლება:
B=-1+2+2+5-8; b= -8
c=2(-1)+4+10-2-5+10=15; c=15
D=-4-10+20-10=-4; d=4
e=2(-1)2*5=-20;e=-20
8 + 15 + 4x-20 \u003d 0 (ჯგუფი 3 ხსნის ამ განტოლებას დაფაზე)
p = ±1; ±2; ±4; ±5; ±10; ±20.
p 4 (1)=1-8+15+4-20=-8
p 4 (-1)=1+8+15-4-20=0
p 3 (x) \u003d x 3 -9x 2 + 24x -20
p 3 (2) \u003d 8 -36 + 48 -20 \u003d 0
p 2 (x) \u003d x 2 -7x + 10 \u003d 0 x 1 \u003d 2; x 2 \u003d 5
პასუხი: -1;2;2;5 ფესვების ჯამი 8(P)
3 ჯგუფი
ფესვები: x 1 \u003d -1; x 2 =1; x 3 \u003d -2; x 4 \u003d 3
დაწერეთ განტოლება:
B=-1+1-2+3=1;b=-1
s=-1+2-3-2+3-6=-7; s=-7
D=2+6-3-6=-1; d=1
e=-1*1*(-2)*3=6
x 4 - x 3- 7x 2 + x + 6 = 0(ეს განტოლება იხსნება მოგვიანებით დაფაზე 4 ჯგუფის მიერ)
გადაწყვეტილება. ჩვენ ვეძებთ 6 რიცხვის გამყოფებს შორის მთელ ფესვებს.
p = ±1; ±2; ±3; ±6
p 4 (1)=1-1-7+1+6=0
p 3 (x) = x 3 - 7x -6
p 3 (-1) \u003d -1 + 7-6 \u003d 0
p 2 (x) = x 2 -x -6=0; x 1 \u003d -2; x 2 \u003d 3
პასუხი: -1; 1; -2; 3 ფესვების ჯამი 1 (O)
4 ჯგუფი
ფესვები: x 1 = -2; x 2 \u003d -2; x 3 \u003d -3; x 4 = -3
დაწერეთ განტოლება:
B=-2-2-3+3=-4; b=4
c=4+6-6+6-6-9=-5; c=-5
D=-12+12+18+18=36; d=-36
e=-2*(-2)*(-3)*3=-36; e=-36
x 4+4x 3 - 5x 2 - 36x -36 = 0(ეს განტოლება იხსნება დაფაზე 5 ჯგუფის მიერ)
გადაწყვეტილება. -36 რიცხვის გამყოფებს შორის ვეძებთ მთელ ფესვებს
p = ±1; ±2; ±3…
p(1)= 1 + 4-5-36-36 = -72
p 4 (-2) \u003d 16 -32 -20 + 72 -36 \u003d 0
p 3 (x) \u003d x 3 + 2x 2 -9x-18 \u003d 0
p 3 (-2) \u003d -8 + 8 + 18-18 \u003d 0
p 2 (x) = x 2 -9 = 0; x=±3
პასუხი: -2; -2; -3; 3 ფესვების ჯამი-4 (F)
5 ჯგუფი
ფესვები: x 1 \u003d -1; x 2 \u003d -2; x 3 \u003d -3; x 4 = -4
დაწერეთ განტოლება
x 4+ 10x 3 + 35x 2 + 50x + 24 = 0(ამ განტოლებას ხსნის მე-6 ჯგუფი დაფაზე)
გადაწყვეტილება . ჩვენ ვეძებთ მთელ ფესვებს 24 რიცხვის გამყოფებს შორის.
p = ±1; ±2; ±3
p 4 (-1) = 1 -10 + 35 -50 + 24 = 0
p 3 (x) \u003d x- 3 + 9x 2 + 26x + 24 \u003d 0
p 3 (-2) \u003d -8 + 36-52 + 24 \u003d O
p 2 (x) \u003d x 2 + 7x + 12 \u003d 0
პასუხი: -1; -2; -3; -4 ჯამი-10 (I)
6 ჯგუფი
ფესვები: x 1 = 1; x 2 = 1; x 3 \u003d -3; x 4 = 8
დაწერეთ განტოლება
B=1+1-3+8=7;b=-7
c=1 -3+8-3+8-24= -13
D=-3-24+8-24=-43; d=43
x 4 - 7x 3- 13x 2 + 43x - 24 = 0 (ამ განტოლებას ხსნის 1 ჯგუფი დაფაზე)
გადაწყვეტილება . -24 რიცხვის გამყოფებს შორის ვეძებთ მთელ ფესვებს.
p 4 (1)=1-7-13+43-24=0
p 3 (1)=1-6-19+24=0
p 2 (x) \u003d x 2 -5x - 24 \u003d 0
x 3 \u003d -3, x 4 \u003d 8
პასუხი: 1; 1; -3; 8 ჯამი 7 (ლ)
3. განტოლების ამოხსნა პარამეტრით
1. ამოხსენით განტოლება x 3 + 3x 2 + mx - 15 = 0; თუ ერთ-ერთი ფესვი არის (-1)
უპასუხეთ ზრდადი თანმიმდევრობით
R=P 3 (-1)=-1+3-m-15=0
x 3 + 3x 2 -13x - 15 = 0; -1+3+13-15=0
პირობით x 1 = - 1; D=1+15=16
P 2 (x) \u003d x 2 + 2x-15 \u003d 0
x 2 \u003d -1-4 \u003d -5;
x 3 \u003d -1 + 4 \u003d 3;
პასუხი: - 1; -5; 3
ზრდადი მიმდევრობით: -5;-1;3. (ბ ნ წ)
2. იპოვეთ x 3 - 3x 2 + ცული - 2a + 6 მრავალწევრის ყველა ფესვი, თუ x-1 და x + 2 ორწევრებად მისი დაყოფის ნაშთები ტოლია.
გამოსავალი: R \u003d R 3 (1) \u003d R 3 (-2)
P 3 (1) \u003d 1-3 + a- 2a + 6 \u003d 4-a
P 3 (-2) \u003d -8-12-2a-2a + 6 \u003d -14-4a
x 3 -3x 2 -6x + 12 + 6 \u003d x 3 -3x 2 -6x + 18
x 2 (x-3) -6 (x-3) = 0
(x-3) (x 2 -6) = 0
ორი ფაქტორის ნამრავლი ნულის ტოლია, თუ და მხოლოდ მაშინ, თუ ამ ფაქტორებიდან ერთი მაინც ნულის ტოლია, ხოლო მეორეს აქვს აზრი.
2 ჯგუფი. ფესვები: -3; -2; ერთი; 2;3 ჯგუფი. ფესვები: -1; 2; 6; ათი;
4 ჯგუფი. ფესვები: -3; 2; 2; 5;
5 ჯგუფი. ფესვები: -5; -2; 2; 4;
6 ჯგუფი. ფესვები: -8; -2; 6; 7.
განტოლებები
როგორ ამოხსნათ განტოლებები?
ამ განყოფილებაში ჩვენ გავიხსენებთ (ან შევისწავლით - როგორც ვინმეს მოსწონს) ყველაზე ელემენტარულ განტოლებებს. მაშ რა არის განტოლება? ადამიანური თვალსაზრისით, ეს არის ერთგვარი მათემატიკური გამოხატულება, სადაც არის ტოლობის ნიშანი და უცნობი. რაც ჩვეულებრივ ასოებით აღინიშნება "X". განტოლების ამოხსნაარის ისეთი x-მნიშვნელობების პოვნა, რომ ჩანაცვლებისას საწყისიგამოხატულება, მოგვცემს სწორ იდენტურობას. შეგახსენებთ, რომ იდენტობა არის გამოთქმა, რომელიც ეჭვს არ იწვევს თუნდაც მათემატიკური ცოდნით დატვირთული ადამიანისთვის. მაგალითად 2=2, 0=0, ab=ab და ა.შ. მაშ, როგორ ამოხსნით განტოლებებს?მოდი გავარკვიოთ.
ყველანაირი განტოლებაა (გამიკვირდა, არა?). მაგრამ მთელი მათი უსასრულო მრავალფეროვნება შეიძლება დაიყოს მხოლოდ ოთხ ტიპად.
4. სხვა.)
ყველა დანარჩენი, რა თქმა უნდა, ყველაზე მეტად, დიახ...) ეს მოიცავს კუბურს, ექსპონენციალურ, ლოგარითმულ და ტრიგონომეტრიულს და ყველა სხვას. ჩვენ მჭიდროდ ვიმუშავებთ მათთან შესაბამის განყოფილებებში.
დაუყოვნებლივ უნდა ვთქვა, რომ ზოგჯერ პირველი სამი ტიპის განტოლებები ისე იშლება, რომ მათ ვერ ცნობთ ... არაფერი. ჩვენ ვისწავლით როგორ განვტვირთოთ ისინი.
და რატომ გვჭირდება ეს ოთხი ტიპი? Და მერე რა წრფივი განტოლებებიმოგვარებულია ერთი გზით კვადრატისხვები წილადი რაციონალური - მესამე,ა დასვენებასაერთოდ არ მოგვარდება! ისე, სულაც არ წყვეტენ, ტყუილად ვაწყენინე მათემატიკა.) უბრალოდ, თავისი განსაკუთრებული ტექნიკა და მეთოდები აქვთ.
მაგრამ ნებისმიერისთვის (ვიმეორებ - ამისთვის ნებისმიერი!) განტოლებები არის ამოხსნის საიმედო და უპრობლემო საფუძველი. მუშაობს ყველგან და ყოველთვის. ეს ბაზა - საშინლად ჟღერს, მაგრამ საქმე ძალიან მარტივია. და ძალიან (ძალიან!)მნიშვნელოვანი.
სინამდვილეში, განტოლების ამონახსნი შედგება იგივე გარდაქმნებისაგან. 99%-ზე. პასუხი კითხვაზე: " როგორ ამოხსნათ განტოლებები?"ტყუილია, მხოლოდ ამ გარდაქმნებში. ნათელია თუ არა მინიშნება?)
განტოლებათა იდენტობის გარდაქმნები.
AT ნებისმიერი განტოლებებიუცნობის საპოვნელად საჭიროა ორიგინალური მაგალითის გარდაქმნა და გამარტივება. უფრო მეტიც, ისე, რომ გარეგნობის შეცვლისას განტოლების არსი არ შეცვლილა.ასეთ გარდაქმნებს ე.წ იდენტურიან ექვივალენტი.
გაითვალისწინეთ, რომ ეს გარდაქმნები არის მხოლოდ განტოლებისთვის.მათემატიკაში ჯერ კიდევ არსებობს იდენტური გარდაქმნები გამონათქვამები.ეს სხვა თემაა.
ახლა ჩვენ გავიმეორებთ ყველა-ყველა-ყველა ძირითადს განტოლებების იდენტური გარდაქმნები.
ძირითადი, რადგან მათი გამოყენება შესაძლებელია ნებისმიერიგანტოლებები - წრფივი, კვადრატული, წილადი, ტრიგონომეტრიული, ექსპონენციალური, ლოგარითმული და ა.შ. და ა.შ.
პირველი იდენტური ტრანსფორმაცია: ნებისმიერი განტოლების ორივე მხარე შეიძლება დაემატოს (გამოკლდეს) ნებისმიერი(მაგრამ იგივე!) რიცხვი ან გამოთქმა (მათ შორის გამოთქმა უცნობით!). განტოლების არსი არ იცვლება.
სხვათა შორის, თქვენ გამუდმებით იყენებდით ამ ტრანსფორმაციას, მხოლოდ ფიქრობდით, რომ რაღაც ტერმინებს განტოლების ერთი ნაწილიდან მეორეზე ნიშნის ცვლილებით გადასცემდით. ტიპი:
საქმე ნაცნობია, დუსს გადავიტანთ მარჯვნივ და მივიღებთ:
რეალურად შენ წაართვესგანტოლების დუის ორივე მხრიდან. შედეგი იგივეა:
x+2 - 2 = 3 - 2
ტერმინების მარცხნივ-მარჯვნივ გადატანა ნიშნის ცვლილებით არის უბრალოდ პირველი იდენტური ტრანსფორმაციის შემოკლებული ვერსია. და რატომ გვჭირდება ასეთი ღრმა ცოდნა? - გეკითხებით. განტოლებებში არაფერი. გადაიტანე, ღვთის გულისათვის. უბრალოდ არ დაგავიწყდეთ ნიშნის შეცვლა. მაგრამ უთანასწორობებში გადაცემის ჩვევამ შეიძლება ჩიხამდე მიგვიყვანოს….
მეორე იდენტობის ტრანსფორმაცია: განტოლების ორივე მხარე შეიძლება გამრავლდეს (გაიყოს) ერთზე არანულოვანირიცხვი ან გამოთქმა. აქ უკვე ჩნდება გასაგები შეზღუდვა: ნულზე გამრავლება სისულელეა, მაგრამ გაყოფა საერთოდ შეუძლებელია. ეს არის ტრანსფორმაცია, რომელსაც იყენებთ, როდესაც გადაწყვეტთ რაღაც მაგარ მსგავსს
გასაგებია, X= 2. მაგრამ როგორ იპოვე? შერჩევა? ან უბრალოდ განათებული? იმისათვის, რომ არ აიღოთ და დაელოდოთ გამჭრიახობას, თქვენ უნდა გესმოდეთ, რომ თქვენ უბრალოდ ხართ გაყავით განტოლების ორივე მხარე 5-ზე. მარცხენა მხარის (5x) გაყოფისას ხუთეული შემცირდა და დარჩა სუფთა X. რაც გვჭირდებოდა. ხოლო (10)-ის მარჯვენა მხარის ხუთზე გაყოფისას, რა თქმა უნდა, დუიმი გამოვიდა.
Სულ ეს არის.
სასაცილოა, მაგრამ ეს ორი (მხოლოდ ორი!) იდენტური ტრანსფორმაცია საფუძვლად უდევს გამოსავალს მათემატიკის ყველა განტოლება.Როგორ! აზრი აქვს იმის მაგალითებს, თუ რა და როგორ, არა?)
განტოლებების იდენტური გარდაქმნების მაგალითები. ძირითადი პრობლემები.
დავიწყოთ იმით პირველიიდენტური ტრანსფორმაცია. გადაადგილეთ მარცხნივ-მარჯვნივ.
მაგალითი პატარებისთვის.)
ვთქვათ, უნდა გადავწყვიტოთ შემდეგი განტოლება:
3-2x=5-3x
გავიხსენოთ შელოცვა: "X-ით - მარცხნივ, X გარეშე - მარჯვნივ!"ეს შელოცვა არის პირველი იდენტობის ტრანსფორმაციის გამოყენების ინსტრუქცია.) რა არის გამოხატულება x-ით მარჯვნივ? 3x? პასუხი არასწორია! ჩვენს მარჯვნივ - 3x! მინუსსამი x! ამიტომ, მარცხნივ გადაადგილებისას, ნიშანი შეიცვლება პლუსზე. მიიღეთ:
3-2x+3x=5
ასე რომ, X-ები შეიკრიბა. მოდით გავაკეთოთ ნომრები. სამი მარცხნივ. რა ნიშანი? პასუხი „არცერთთან“ არ მიიღება!) სამეულის წინ მართლაც არაფერია დახატული. და ეს ნიშნავს, რომ სამეულის წინ არის პლუს.ასე რომ, მათემატიკოსები დათანხმდნენ. არაფერი წერია ისე პლუს.ამიტომ, სამეული გადაეცემა მარჯვენა მხარეს მინუსით.ჩვენ ვიღებთ:
-2x+3x=5-3
დარჩენილია ცარიელი ადგილები. მარცხნივ - მიეცით მსგავსი, მარჯვნივ - დათვალეთ. პასუხი მყისიერად არის:
ამ მაგალითში საკმარისი იყო ერთი იდენტური ტრანსფორმაცია. მეორე არ იყო საჭირო. Კარგი.)
მაგალითი უფროსებისთვის.)
თუ მოგწონთ ეს საიტი...
სხვათა შორის, მე მაქვს კიდევ რამდენიმე საინტერესო საიტი თქვენთვის.)
შეგიძლიათ ივარჯიშოთ მაგალითების ამოხსნაში და გაიგოთ თქვენი დონე. ტესტირება მყისიერი გადამოწმებით. სწავლა - ინტერესით!)
შეგიძლიათ გაეცნოთ ფუნქციებს და წარმოებულებს.
კვადრატული განტოლებები შესწავლილია მე-8 კლასში, ასე რომ, აქ არაფერია რთული. მათი გადაჭრის უნარი აუცილებელია.
კვადრატული განტოლება არის ax 2 + bx + c = 0 ფორმის განტოლება, სადაც კოეფიციენტები a , b და c არის თვითნებური რიცხვები და a ≠ 0.
კონკრეტული ამოხსნის მეთოდების შესწავლამდე აღვნიშნავთ, რომ ყველა კვადრატული განტოლება შეიძლება დაიყოს სამ კლასად:
- არ აქვს ფესვები;
- მათ აქვთ ზუსტად ერთი ფესვი;
- მათ ორი განსხვავებული ფესვი აქვთ.
ეს არის მნიშვნელოვანი განსხვავება კვადრატულ და წრფივ განტოლებებს შორის, სადაც ფესვი ყოველთვის არსებობს და უნიკალურია. როგორ განვსაზღვროთ რამდენი ფესვი აქვს განტოლებას? ამისთვის არის მშვენიერი რამ - დისკრიმინანტი.
დისკრიმინანტი
მოცემული იყოს კვადრატული განტოლება ax 2 + bx + c = 0. მაშინ დისკრიმინანტი არის უბრალოდ რიცხვი D = b 2 − 4ac .
ეს ფორმულა ზეპირად უნდა იყოს ცნობილი. საიდან მოდის, ახლა არ არის მნიშვნელოვანი. მნიშვნელოვანია კიდევ ერთი: დისკრიმინანტის ნიშნით შეგიძლიათ განსაზღვროთ რამდენი ფესვი აქვს კვადრატულ განტოლებას. კერძოდ:
- თუ დ< 0, корней нет;
- თუ D = 0, არის ზუსტად ერთი ფესვი;
- თუ D > 0, იქნება ორი ფესვი.
გთხოვთ გაითვალისწინოთ: დისკრიმინანტი მიუთითებს ფესვების რაოდენობას და არა მათ ნიშნებს, როგორც რატომღაც ბევრი ფიქრობს. გადახედე მაგალითებს და შენ თვითონ მიხვდები ყველაფერს:
დავალება. რამდენი ფესვი აქვს კვადრატულ განტოლებებს:
- x 2 - 8x + 12 = 0;
- 5x2 + 3x + 7 = 0;
- x 2 − 6x + 9 = 0.
ჩვენ ვწერთ კოეფიციენტებს პირველი განტოლებისთვის და ვპოულობთ დისკრიმინანტს:
a = 1, b = −8, c = 12;
D = (−8) 2 − 4 1 12 = 64 − 48 = 16
ასე რომ, დისკრიმინანტი დადებითია, ამიტომ განტოლებას ორი განსხვავებული ფესვი აქვს. ჩვენ ვაანალიზებთ მეორე განტოლებას ანალოგიურად:
a = 5; b = 3; c = 7;
D \u003d 3 2 - 4 5 7 \u003d 9 - 140 \u003d -131.
დისკრიმინანტი უარყოფითია, ფესვები არ არსებობს. ბოლო განტოლება რჩება:
a = 1; b = -6; c = 9;
D = (−6) 2 − 4 1 9 = 36 − 36 = 0.
დისკრიმინანტი ნულის ტოლია - ფესვი ერთი იქნება.
გაითვალისწინეთ, რომ კოეფიციენტები დაწერილია თითოეული განტოლებისთვის. დიახ, ეს გრძელია, დიახ, დამღლელი - მაგრამ თქვენ არ აირევთ შანსებს და არ დაუშვებთ სულელურ შეცდომებს. აირჩიეთ თქვენთვის: სიჩქარე ან ხარისხი.
სხვათა შორის, თუ „ხელს ავსებ“, გარკვეული პერიოდის შემდეგ აღარ დაგჭირდებათ ყველა კოეფიციენტის ამოწერა. ასეთ ოპერაციებს შეასრულებ შენს თავში. უმეტესობა ამის კეთებას იწყებს სადღაც 50-70 ამოხსნილი განტოლების შემდეგ - ზოგადად, არც ისე ბევრი.
კვადრატული განტოლების ფესვები
ახლა გადავიდეთ გამოსავალზე. თუ დისკრიმინანტი D > 0, ფესვები შეიძლება მოიძებნოს ფორმულების გამოყენებით:
კვადრატული განტოლების ფესვების ძირითადი ფორმულა
როდესაც D = 0, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი ფორმულა - მიიღებთ იგივე რიცხვს, რომელიც იქნება პასუხი. საბოლოოდ, თუ დ< 0, корней нет — ничего считать не надо.
- x 2 - 2x - 3 = 0;
- 15 - 2x - x2 = 0;
- x2 + 12x + 36 = 0.
პირველი განტოლება:
x 2 - 2x - 3 = 0 ⇒ a = 1; b = −2; c = -3;
D = (−2) 2 − 4 1 (−3) = 16.
D > 0 ⇒ განტოლებას ორი ფესვი აქვს. მოდი ვიპოვოთ ისინი:
მეორე განტოლება:
15 − 2x − x 2 = 0 ⇒ a = −1; b = −2; c = 15;
D = (−2) 2 − 4 (−1) 15 = 64.
D > 0 ⇒ განტოლებას ისევ ორი ფესვი აქვს. მოდი ვიპოვოთ ისინი
\[\begin(გასწორება) & ((x)_(1))=\frac(2+\sqrt(64))(2\cdot \left(-1 \მარჯვნივ))=-5; \\ & ((x)_(2))=\frac(2-\sqrt(64))(2\cdot \left(-1 \მარჯვნივ))=3. \\ \ბოლო (გასწორება)\]
და ბოლოს, მესამე განტოლება:
x 2 + 12x + 36 = 0 ⇒ a = 1; b = 12; c = 36;
D = 12 2 − 4 1 36 = 0.
D = 0 ⇒ განტოლებას აქვს ერთი ფესვი. ნებისმიერი ფორმულის გამოყენება შესაძლებელია. მაგალითად, პირველი:
როგორც მაგალითებიდან ხედავთ, ყველაფერი ძალიან მარტივია. თუ იცით ფორმულები და შეძლებთ დათვლას, პრობლემა არ იქნება. ყველაზე ხშირად, შეცდომები ხდება მაშინ, როდესაც უარყოფითი კოეფიციენტები ჩანაცვლებულია ფორმულაში. აქ, კიდევ ერთხელ, ზემოთ აღწერილი ტექნიკა დაგეხმარებათ: შეხედეთ ფორმულას სიტყვასიტყვით, დახატეთ თითოეული ნაბიჯი - და მოიცილეთ შეცდომები ძალიან მალე.
არასრული კვადრატული განტოლებები
ეს ხდება, რომ კვადრატული განტოლება გარკვეულწილად განსხვავდება იმისგან, რაც მოცემულია განმარტებაში. Მაგალითად:
- x2 + 9x = 0;
- x2 − 16 = 0.
ადვილი მისახვედრია, რომ ერთ-ერთი ტერმინი აკლია ამ განტოლებებს. ასეთი კვადრატული განტოლებები კიდევ უფრო ადვილად ამოსახსნელია, ვიდრე სტანდარტული: მათ არც კი სჭირდებათ დისკრიმინანტის გამოთვლა. მოდით შემოვიტანოთ ახალი კონცეფცია:
განტოლებას ax 2 + bx + c = 0 ეწოდება არასრული კვადრატული განტოლება, თუ b = 0 ან c = 0, ე.ი. x ცვლადის ან თავისუფალი ელემენტის კოეფიციენტი ნულის ტოლია.
რა თქმა უნდა, შესაძლებელია ძალიან რთული შემთხვევა, როდესაც ორივე ეს კოეფიციენტი ნულის ტოლია: b \u003d c \u003d 0. ამ შემთხვევაში, განტოლება იღებს ცულის 2 \u003d 0 ფორმას. ცხადია, ასეთ განტოლებას აქვს ერთიანი. ფესვი: x \u003d 0.
განვიხილოთ სხვა შემთხვევები. მოდით b \u003d 0, მაშინ მივიღებთ არასრულ კვადრატულ განტოლებას ფორმის ax 2 + c \u003d 0. მოდით ოდნავ გარდავქმნათ იგი:
ვინაიდან არითმეტიკული კვადრატული ფესვი არსებობს მხოლოდ არაუარყოფითი რიცხვიდან, ბოლო ტოლობას აქვს აზრი მხოლოდ მაშინ, როდესაც (−c / a ) ≥ 0. დასკვნა:
- თუ ax 2 + c = 0 ფორმის არასრული კვადრატული განტოლება აკმაყოფილებს უტოლობას (−c / a ) ≥ 0, იქნება ორი ფესვი. ფორმულა მოცემულია ზემოთ;
- თუ (−c/a)< 0, корней нет.
როგორც ხედავთ, დისკრიმინანტი არ იყო საჭირო - არასრულ კვადრატულ განტოლებებში საერთოდ არ არის რთული გამოთვლები. ფაქტობრივად, არც კი არის აუცილებელი გავიხსენოთ უტოლობა (−c / a ) ≥ 0. საკმარისია გამოვხატოთ x 2-ის მნიშვნელობა და ვნახოთ რა არის ტოლობის ნიშნის მეორე მხარეს. თუ არის დადებითი რიცხვი, იქნება ორი ფესვი. თუ უარყოფითია, ფესვები საერთოდ არ იქნება.
ახლა მოდით გაუმკლავდეთ ax 2 + bx = 0 ფორმის განტოლებებს, რომლებშიც თავისუფალი ელემენტი ნულის ტოლია. აქ ყველაფერი მარტივია: ყოველთვის იქნება ორი ფესვი. საკმარისია მრავალწევრის ფაქტორიზირება:
საერთო ფაქტორის ამოღება ფრჩხილიდანპროდუქტი ნულის ტოლია, როდესაც ერთ-ერთი ფაქტორი მაინც ნულის ტოლია. აქედან მოდის ფესვები. დასასრულს, ჩვენ გავაანალიზებთ რამდენიმე ამ განტოლებას:
დავალება. ამოხსენით კვადრატული განტოლებები:
- x2 − 7x = 0;
- 5x2 + 30 = 0;
- 4x2 − 9 = 0.
x 2 − 7x = 0 ⇒ x (x − 7) = 0 ⇒ x 1 = 0; x2 = −(−7)/1 = 7.
5x2 + 30 = 0 ⇒ 5x2 = -30 ⇒ x2 = -6. არ არსებობს ფესვები, რადგან კვადრატი არ შეიძლება იყოს უარყოფითი რიცხვის ტოლი.
4x 2 − 9 = 0 ⇒ 4x 2 = 9 ⇒ x 2 = 9/4 ⇒ x 1 = 3/2 = 1,5; x 2 \u003d -1.5.