Линейные уравнения и неравенства
Линейные уравнения |
Линейные неравенства |
Системы линейных неравенств |
Линейные уравнения
Линейным уравнением относительно переменной x называется уравнение первой степени
kx + b = 0 , | (1) |
где k и b – произвольные вещественные числа.
В случае уравнение (1) имеет единственное решение при любом значении b :
В случае, когда уравнение (1) решений не имеет.
В случае, когда k = 0, b = 0, решением уравнения (1) является любое число
Линейные неравенства
Линейным неравенством относительно переменной x называется неравенство, принадлежащее к одному из следующих типов:
где k и b – произвольные вещественные числа.
Решая линейные, да и не только линейные, неравенства, следует помнить, что
при умножении или делении неравенства на положительное число знак неравенства сохраняется, |
при умножении или делении неравенства на отрицательное число знак неравенства меняется на противоположный. |
В соответствии с этим решение линейных неравенств, в зависимости от значений коэффициентов k и b, представлено в следующей Таблице 1.
Таблица 1. – Решение неравенств первой степени (линейных неравенств)
Алгебра и начала математического анализа. 10 класс
Конспект урока
Алгебра и начала математического анализа, 10 класс
Урок № 1. Повторение 7-9. Числовые и алгебраические выражения. Линейные уравнения и неравенства
Перечень вопросов, рассматриваемых в теме.
- обобщение и систематизация знаний по алгебре 7-9;
- повтор арифметики алгебраических выражений;
- решение линейных уравнений и неравенств;
- решение систем линейных уравнений и неравенств.
1. Колягин Ю. М., Ткачева М. В., Фёдорова Н. Е. и др. Математика: алгебра и начала математического анализа, геометрия. Алгебра и начала математического анализа. 10 класс. Базовый и углублённый уровни.
2. Ткачева М. В., Федорова Н. Е. Алгебра и начала математического анализа. Тематические тесты. 10 класс. Базовый и профильный уровни
1. Шабунин М. И., Ткачева М. В., Фёдорова Н. Е. и др. Алгебра и начала математического анализа. Дидактические материалы. 10 класс. Профильный уровень.
2. Галицкий М. Л., Гольдман А. М., Звавич Л. И. Сборник задач по алгебре для 8-9 классов. Учеб. пособие для учащихся школ и классов с углубленным изучением математики. М.: Просвещение, 2000.
Открытые электронные ресурсы:
1. Федеральный институт педагогических измерений. http://www.fipi.ru
Все выражения можно разбить на два класса на основании наличия переменных: числовые выражения и выражения с переменными.
Логическая задача на классификацию
Основание для классификации: наличие переменных
Выражения с переменными
Для числовых выражений можно находить значение – результат всех выполненных действий. Для выражений с переменными можно также находить значение при некоторых значениях переменных, предварительно упростив его, например, с помощью свойств, правил, формул сокращенного умножения.
Найдите значение выражения при a=0,01 и b=12:
2)
3)
2);
3)
3b-2a-3b=-2a-2a=-0,02
2.Линейное уравнение с одним неизвестным
Линейное уравнение с одним неизвестным – это уравнение вида ax=b, где a и b – заданные числа, x – неизвестное
Решить уравнение – это значит найти все его корни или установить, что корней нет
Основные свойства уравнений
Любой член уравнения можно перенести из одной части в другую, изменив его знак на противоположный.
Решение уравнения ax=b,где a и b – числа, x – переменная
Если a≠0, b – любое число, то .
Если a=0, b≠0, то нет корней.
Обе части уравнения можно умножить или разделить на одно и то же число, не равное нулю.
1) ,
1),
Решим уравнение 2).
По определению модуля числа имеем 5x+7=±2.
Таким образом, либо 5x+7=2, откуда x=-1, либо 5x+7=-2, откуда x=-1,8. Получаем ответ: -1; -1,8.
Решение уравнения ax=b,где a и b – числа, x – переменная
Если a≠0, b – любое число, то .
Если a=0, b≠0, то нет корней.
Если a=0, b=0, то x – любое число.
Линейное уравнение с параметрами
Решите уравнение (5x+7)n=x-m, где m и n – некоторые числа, x – неизвестное
1)Если 5n-1≠0, то есть n≠0,2, то . Используя основное свойство дроби, получаем, что .
2)Если 5n-1=0, то есть n=0,2, то уравнение примет вид 0∙x=-m-1,4;
Тогда при m=-1,4 корнем уравнения будет любое число,
при m≠-1,4 уравнение не имеет корней.
Рассмотрим задачу 1.
От пристани А до пристани В катер плывет по реке 15 минут, а обратно 20 минут. Найти скорость течения реки, если собственная скорость катера 14 км/ч.
Для ее решения необходимо:
1.Провести ориентировку в тексте задачи.
1.1.Проанализировать условие и выявить данные (известные, дополнительные, скрытые).
1.2.Проанализировать вопрос задачи и выявить искомое.
1.3.Определить связи одноуровневые и межуровневые между данными и искомым.
1.4.Построить графическую схему, например, таблицу.
1.5.Установить в ней место искомого.
2.Спланировать способ решения задачи.
2.1.Подобрать метод, например, алгебраический.
2.3.Подобрать действия для решения составленной математической модели.
3.Исполнить намеченный план решения и найти искомое.
4.Провести самоконтроль решения задачи, проверив, что найденное искомое не противоречит условию задачи.
5.Провести самооценку решения задачи.
6.Провести самокоррекцию выполненного решения задачи, если есть в том необходимость.
1 способ: Провести повторное решение задачи от начала до конца.
2 способ: Провести дополнительную деятельность для того, чтобы ответить на вопрос задачи.
3 способ: Решить задачу другим способом.
удовлетворяет условию
3.Системы линейных уравнений с двумя неизвестными
Система двух уравнений первой степени с двумя неизвестными – это система вида
где x и y – неизвестные,
– заданные числа,
причем и .
Решение системы двух уравнений с двумя неизвестными – это пара чисел x и y, которые при подстановке в эту систему обращают каждое ее уравнение в верное числовое равенство.
Решить систему уравнений – это значит найти все ее решения или установить, что их нет.
Способы решения систем уравнений: способ подстановки и способ сложения.
Решите систему способом подстановки
Для этого необходимо:
1.Выразить одну переменную через другую из какого-либо уравнения.
2.Подставить полученное выражение вместо выраженной переменной в другое уравнение.
3.Решить полученное уравнение относительно одной переменной.
4.Найти значение другой переменной, подставив найденный корень в формулу пункта 1.
5.Записать решение системы.
(1;2) – решение системы
Решите систему способом сложения
Для этого необходимо:
1.Домножить какое-либо уравнение системы или оба уравнения на такие числа, чтобы при почленном сложении уравнений получить уравнение относительно одной переменной.
2.Решить уравнение, полученное после почленного сложения.
3.Подставить найденный корень в какое-либо уравнение исходной системы.
4.Решить составленное уравнение.
5.Записать решение системы.
(3;-1) – решение системы
Решение системы двух линейных уравнений с двумя неизвестными
Если , то система имеет единственное решение.
Если то система не имеет решений.
Если , то система имеет бесконечно много решений.
Система линейных уравнений с параметром
Решите систему уравнений с параметром a:
Решим систему способом подстановки. Выразим y из первого уравнения системы: . Подставим выражение вместо y во второе уравнение системы:
(a-3)x+a((a+1)x-a)=-9 .
Решим полученное уравнение относительно x:
.
1. Если , то есть , то система имеет единственное решение. Найдем это решение: После сокращения получаем: . Найдем соответствующее значение y, подставив вместо x в формулу
. Получим . Итак, если , то – решение системы.
2. Если и , то есть a=-3, то система имеет бесконечно много решений. Найдем в этом случае решения системы. Для этого подставим a=-3 в первое уравнение системы. Получим уравнение -2x-y=-3, из которого выразим y: y=3-2x. Значит, (x;3-2x), где x – любое число, — решения системы.
3. Если и , то есть a=1, то система не имеет решений.
Ответ: Если , то – решение системы;
если a=-3, то (x;3-2x), где x – любое число, — решения системы;
если a=1, то система не имеет решений.
4.Решение линейных неравенств с одним неизвестным
Неравенство первой степени с одним неизвестными – это неравенство вида ax b / ax≤b / ax ≥b, где a и b – заданные числа, x – неизвестное.
Решение неравенства с одним неизвестным – это то значение неизвестного, при котором это неравенство обращается в верное числовое неравенство.
Решить неравенство – это значит найти все его решения или установить, что их нет.
Правило решения неравенства первой степени с одним неизвестным
1.Перенести с противоположными знаками члены, содержащие неизвестное, из правой части в левую, а не содержащие неизвестное – из левой части в правую.
2.Привести подобные члены в левой и правой частях неравенства.
3.Если коэффициент при неизвестном отличен от нуля, то разделить на него обе части неравенства.
5.Системы линейных неравенств с одним неизвестным
Решение системы неравенств с одним неизвестным – это значение неизвестного, при котором все неравенства системы обращаются в верные числовые неравенства.
Решить неравенство 2x-8 3.
Решение неравенства ax 0, то
Если a 0, то x – любое число
Если a=0, b≤0, то решений нет
Линейное неравенство с параметром
Решите неравенство с параметром a:
ax 0, то
Если a 0, то ; если a 0, 2x>6, x>3.
Решим второе неравенство системы:
4x-20 b / ax≤b / ax ≥b, где a и b – заданные числа, x – неизвестное.
Система двух уравнений первой степени с двумя неизвестными – это система вида
где x и y – неизвестные,
– заданные числа,
причем и .
Решение линейных неравенств
О чем эта статья:
Основные понятия
Алгебра не всем дается легко с первого раза. Чтобы не запутаться во всех темах и правилах, важно изучать темы последовательно и по чуть-чуть. Сегодня узнаем, как решать линейные неравенства.
Неравенство — это алгебраическое выражение, в котором используются знаки ≠, , ≤, ≥.
Линейные неравенства — это неравенства вида:
где a и b — любые числа, a ≠ 0, x — неизвестная переменная. Как решаются неравенства рассмотрим далее в статье.
Решение — значение переменной, при котором неравенство становится верным.
Решить неравенство значит найти все значения переменной, при которой неравенство верное.
Типы неравенств
- Строгие — используют только больше (>) или меньше ( b — это значит, что a больше, чем b.
- a > b и b > и
Линейные неравенства: свойства и правила
Вспомним свойства числовых неравенств:
- Если а > b , то b а.
- Если а > b и b > c, то а > c. И также если а b, то а + c > b+ c (и а – c > b – c).
Если же а b и c > d, то а + c > b + d.
Если а 8 почленно вычесть 3 > 2, получим верный ответ 9 > 6. Если из 12 > 8 почленно вычесть 7 > 2, то полученное будет неверным.
Если а d, то а – c b, m — положительное число, то mа > mb и
Обе части можно умножить или разделить на одно положительное число (знак при этом остаётся тем же).
Если же а > b, n — отрицательное число, то nа
Обе части можно умножить или разделить на одно отрицательное число, при этом знак неравенства поменять на противоположный.
- Если а > b и c > d, где а, b, c, d > 0, то аc > bd.
Если а 0, то аc b, где а, b > 0, то а2 > b2, и если а b, где а, b > 0, то
b» height=»45″ src=»https://lh5.googleusercontent.com/MuRDPQeqxIZvVG_mHVaktFp6nlIEEbz8zdRs1ZW8CZbZacJrS4aKzrDyhKxXpJvc35TSAgiRpqr-63sGzL9_sPU80vFhR0ZDAmSmRFZtwEldDkWRttfSGuaJJIb7xWxZDugU3xTt»>
Решением неравенства с одной переменной называется значение переменной, которое трансформирует его в верное числовое неравенство.
Чтобы упростить процесс нахождения корней неравенства, нужно провести равносильные преобразования — то заменить данное неравенство более простым. При этом все решения должны быть сохранены без возникновения посторонних корней.
Свойства выше помогут нам использовать следующие правила.
Правила линейных неравенств
- Любой член можно перенести из одной части в другую с противоположным знаком. Знак неравенства при этом не меняется.
- 2x − 3 > 6 ⇒ 2x > 6 + 3 ⇒ 2x > 9.
- Обе части можно умножить или разделить на одно положительное число. Знак неравенства при этом не меняется.
- Умножим обе части на пять 2x > 9 ⇒ 10x > 45.
- Обе части можно умножить или разделить на одно отрицательное число. Знак неравенства при этом меняется на противоположный.
- Разделим обе части на минус два 2x > 9 ⇒ 2x : (–2) > 9 : (–2) ⇒ x
Решение линейных неравенств
Линейные неравенства с одной переменной x выглядят так:
где a и b — действительные числа. А на месте x может быть обычное число.
Равносильные преобразования
Для решения ax + b , ≥) нужно применить равносильные преобразования неравенства. Рассмотрим два случая: когда коэффициент равен и не равен нулю.
Алгоритм решения ax + b , ≥) является верным, когда исходное имеет решение при любом значении. Неверно тогда, когда исходное не имеет решений.
Рассмотрим пример: 0 * x + 5 > 0.
Как решаем:
- Данное неравенство 0 * x + 5 > 0 может принимать любое значение x.
- Получается верное числовое неравенство 5 > 0. Значит его решением может быть любое число.
Метод интервалов
Метод интервалов можно применять для линейных неравенств, когда значение коэффициента x не равно нулю.
Метод интервалов заключается в следующем:
- вводим функцию y = ax + b;
- ищем нули для разбиения области определения на промежутки;
- отмечаем полученные корни на координатной прямой;
- определяем знаки и отмечаем их на интервалах.
Алгоритм решения ax + b , ≥) при a ≠ 0 с использованием метода интервалов:
- найдем нули функции y = ax + b для решения уравнения ax + b = 0.
Если a ≠ 0, тогда решением будет единственный корень — х₀;
- начертим координатную прямую с изображением точки с координатой х₀, при строгом неравенстве точку рисуем выколотой, при нестрогом — закрашенной;
- определим знаки функции y = ax + b на промежутках.
Для этого найдем значения функции в точках на промежутке;
- если решение неравенства со знаками > или ≥ — добавляем штриховку над положительным промежутком на координатной прямой, если 0.
Как решаем:
В соответствии с алгоритмом, сначала найдем корень уравнения − 6x + 12 = 0,
Изобразим координатную прямую с отмеченной выколотой точкой, так как неравенство является строгим.
Определим знаки на промежутках.
Чтобы определить на промежутке (−∞, 2), необходимо вычислить функцию y = −6x + 12 при х = 1. Получается, что −6 * 1 + 12 = 6, 6 > 0. Знак на промежутке является положительным.
Определяем знак на промежутке (2, + ∞) , тогда подставляем значение х = 3. Получится, что −6 * 3 + 12 = − 6, − 6
Графический способ
Смысл графического решения неравенств заключается в том, чтобы найти промежутки, которые необходимо изобразить на графике.
Алгоритм решения y = ax + b графическим способом
- во время решения ax + b 0 определить промежуток, где график изображается выше Ох;
- во время решения ax + b ≥ 0 определить промежуток, где график находится выше оси Ох или совпадает.
Рассмотрим пример: −5 * x − √3 > 0.
Как решаем
- Так как коэффициент при x отрицательный, данная прямая является убывающей.
- Координаты точки пересечения с Ох равны (−√3 : 5; 0).
- Неравенство имеет знак >, значит нужно обратить внимание на промежуток выше оси Ох.
- Поэтому открытый числовой луч (−∞, −√3 : 5) будет решением.
Ответ: (−∞, −√3 : 5) или x
источники:http://resh.edu.ru/subject/lesson/5100/conspect/
http://skysmart.ru/articles/mathematic/linejnye-neravenstva