Виды уравнений и их решения 8 класс

Проектная работа «Виды уравнений и способы их решения»
методическая разработка (8 класс) по теме

Проектная деятельность учащихся дает наилучшие результаты в старших классах. Но подготовка к серьезной проектной деятельности начинается еще в 5-8 классах.

Пример проектной работы.

Скачать:

ВложениеРазмер
vidy_urvneniy_i_sposoby_ih_resh.docx14.73 КБ
lineynye_uravneniya.ppt748.5 КБ
otchyot_lineynye_uravneniya.doc54.5 КБ
kvadratnye_uravneniya.ppt1.36 МБ
kvadratnye_uravneniya_otchet.doc47 КБ
drobno-ratsionalnye_uravneniya.ppt190.5 КБ
otchyot_drobno-ratsionalnye_uravneniya.doc43.5 КБ
uravneniya_vysshih_stepeney.ppt1.13 МБ
otchyot_uravneniya_vysshih_stepeney.doc41.5 КБ

Предварительный просмотр:

Тема проекта : «Виды уравнений и способы их решений».

Участники проекта: ученики 8 класса.

Сроки реализации проекта: две недели.

Результат: защита проектов, а затем оказание помощи одноклассникам, испытывающим затруднения по данному учебному материалу.

Задания для групп (в каждой группе 2-3 человека)

Задание для группы 1.

1.Сбор информации по теме «Линейные уравнения, методы их решения» (использование материалов учебников алгебры 7-8, справочников, Интернета).

2.Подбор15-30 уравнений по данной теме (вместе с решением).

3.Оформление отчёта о проделанной работе: теория + практические задания («бумажный» вариант).

4. Подготовка к защите проекта.

5.Защита проекта (презентация).

Задание для группы 2.

1.Сбор информации по теме «Квадратные уравнения и уравнения, приводимые к квадратным, методы их решения» (использование материалов учебников алгебры 7-8, справочников, Интернета).

2.Подбор15-30 уравнений по данной теме (вместе с решением).

3.Оформление отчёта о проделанной работе: теория + практические задания («бумажный» вариант).

4. Подготовка к защите проекта.

5.Защита проекта (презентация).

Задание для группы 3.

1.Сбор информации по теме «Дробно-рациональные уравнения, методы их решения» (использование материалов учебников алгебры 7-8, справочников, Интернета).

2.Подбор15-30 уравнений по данной теме (вместе с решением).

3.Оформление отчёта о проделанной работе: теория + практические задания («бумажный» вариант).

4. Подготовка к защите проекта.

5.Защита проекта (презентация).

Задание для группы 4.

1.Сбор информации по теме «Уравнения высших порядков, методы их решения» (использование материалов учебников алгебры 7-8, справочников, Интернета).

2.Подбор15-30 уравнений по данной теме (вместе с решением).

3.Оформление отчёта о проделанной работе: теория + практические задания («бумажный» вариант).

4. Подготовка к защите проекта.

5.Защита проекта (презентация).

• Приложение 1. «Линейные уравнения, методы их решения»

• Приложение 2. «Квадратные уравнения и уравнения, приводимые к квадратным, методы их решения»

• Приложение 3. «Дробно-рациональные уравнения, методы их решения»

• Приложение 4. «Уравнения высших порядков, методы их решения»

Для учеников работа над учебными проектами — это возможность максимального раскрытия их творческого потенциала. Она позволяет проявить себя индивидуально или в группе, попробовать свои силы, приложить свои знания, принести пользу, показать публично достигнутый результат. Это деятельность, направленная на решение интересной проблемы, сформулированной зачастую самими учащимися в виде задачи, когда результат этой деятельности — найденный способ решения проблемы — носит практический характер, имеет важное прикладное значение и, что весьма важно, интересен и значим для самих открывателей.

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Уравнение вида ax + b = 0 где a , b – некоторые числа, x – переменная, называется линейным уравнением.

Если а ≠ 0 , то линейное уравнение имеет единственный корень х = — b/a Если а = 0 ; b ≠ 0 , то линейное уравнение не имеет решений. Если а = 0 ; b = 0 , то х – любое число.

Линейные уравнения (приводимые к виду ax = b ) a = 0 a ≠ 0 b = 0 b ≠ 0 0x = 0 0x ≠ 0 b є R ax = b бесконечное множество корней (x є R) нет действительных корней Один корень ( x = a/b) b = 0 b ≠ 0

Пример 1 . Решим уравнение 2 x – 3 + 4(x – 1) = 5 Решение. 2x – 3 + 4x – 4 = 5 6x = 5 + 4 + 3 6x = 12 x = 12 : 6 x = 2 Ответ : 2

Пример 2. Решим уравнение 2x – 8 – 2(x – 2) = 0 Решение. 2x – 8 – 2x + 4 = 0 — 4 = 0 Ответ : решений нет.

Пример 3. Решим уравнение 3x + 6 – 3(x + 2) = 0 Решение. 3x + 6 – 3x – 6 = 0 0 = 0 Ответ : x – любое число.

Предварительный просмотр:

Уравнение вида ax + b = 0 , где a , b – некоторые числа x – переменная, называется линейным уравнением.

Алгоритм решения линейного уравнения

Если a ≠ 0, то линейное уравнение имеет единственный корень x = —

Пример: 2x – 3 + 4(x -1) = 5

2x – 3 + 4x – 4 = 5

Если a = 0; b ≠ 0, то линейное уравнение не имеет решений.

Пример: 2x – 8 – 2( x – 2 ) = 0

2x – 8 – 2x + 4 = 0

Ответ: решений нет!

Если a = 0; b =0, то x – любое число.

Пример: 3x + 6 – 3( x + 2 ) = 0

3x + 6 – 3x – 6 = 0

Ответ: x – любое число.

Примеры и решения линейных уравнений.

  1. 6х – 12 = 5х + 4 2 . -9а + 8 = -10а – 2

6х – 5х = 12 + 4 -9а + 10а = -8 — 2

х = 16 : 1 а = -10 : 1

Ответ: 16 Ответ: -10

3. 7m + 1 = 8m + 9 4 . 4 + 25y = 6 + 24y

7m – 8m = 9 – 1 25y – 24y = 6 — 4

m = 8 : (-1) y = 2 : 1

Ответ: -8 Ответ: 2

5. 11 – 5z = 12 – 6z 6. 4k + 7 = -3 + 5k

-5z + 6z = 12 – 11 4k – 5k = -3 — 7

z = 1: 1 k = -10 : (-1)

Ответ: 1 Ответ: 10

7. -40 * ( -7x + 5 ) = -1600 8. ( -20x – 50 ) * 2 = 100

280x – 200 = -1600 -40 – 100 = 100

280x = -1600 + 200 -40 = 100 + 100

280x = -1400 40x = 200

x = -1400 : 280 x = 200 : 40

Ответ: -5 Ответ: 5

9. 2.1 * ( 4 – 6y ) = -42 10. -3 * ( 2 – 15x ) = -6

8.4 – 12.6y = -42 -6 + 45x = -6

-12.6 = -42 – 8.4 45x = -6 + 6

-12.6 = -50.4 45x = 0

y = -50.4 : ( -12.6 ) x = 0 : 45

Ответ: 4 Ответ: 0

11. 13 – 5x = 8 – 2x 12. 5x + ( 3x – 7 ) = 9

-5x + 2x = 8 – 13 5x + 3x – 7 = 9

x = -5 : ( -3 ) x = 16 : 8

Ответ: 1, 2/3 Ответ: 2

13. 4y + 15 = 6y + 17 14. 3y – (5 – y) = 11

4y – 6y = 17 – 15 3y – 5 + y = 11

y = 2 : ( -2 ) y = 16 : 4

Ответ: -1 Ответ: 4

15. -27x + 220 = 5x 16. -2x + 16 = 5x — 19

-27x + 5x = — 220 -2x – 5x = -19 — 16

-22x = -220 -7x = -35

x = -220 : ( -22 ) x = -35 : ( -7 )

Ответ: -10 Ответ: 5

17. 25 – 3b = 9 – 5b

18. 3 * (4x – 8 ) = 3x – 6

19. -4 * ( -z + 7) = z + 17

20. c -32 = ( c + 8 ) * ( -7 )

21. 12 – 2 * ( k + 3 ) = 26

22. -5 * ( 3a + 1 ) – 11 = -16

23. -5 * ( 0.8z – 1.2 ) = -z + 7.2

24. -20 * ( x – 13 ) = -220

25. ( 30 – 7x ) * 8 = 352

26. ( 2.8 – 0.1x ) * 3.7 = 7.4

27. ( 3x – 1.2 ) * 7 = 10.5

28. 6x + 12 – 42x = 0

29. 3( y – 5 ) – 2( y – 4 ) = 8

3y – 15 – 2y – 8 = 8

3y – 2y = 8 + 8 + 15

30. -5( 5 – x ) – 4x = 18

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Определение 1. Квадратным уравнением называют уравнение вида ax 2 + bx + c =0 , где коэффициенты a , b , c — любые действительные числа, причем а≠0. Многочлен ax 2 + bx + c называют квадратным трехчленом.

Определение 2. Корнем квадратного уравнения ax 2 + bx + c =0 называют всякое значение переменной x , при котором квадратный трехчлен ax 2 + bx + c обращается в нуль; такое значение переменной x называют также корнем квадратного трехчлена. Квадратные уравнения с коэффициентами a , b , c могут иметь от 0 до двух корней, либо вообще не иметь корней в зависимости от значения дискриминанта. Решить квадратное уравнение –значит найти все его корни или установить ,что корней нет.

Определение 3. Полное квадратное уравнение – это квадратное уравнение, в котором присутствуют все три слагаемых; иными словами, это уравнение, у которого коэффициенты b и c отличны от нуля. Неполное квадратное уравнение – это уравнение, в котором присутствуют не все три слагаемых; иными словами, это уравнение, у которого хотя бы один коэффициентов b , c равен нулю. Приведенное квадратное уравнение – это квадратное уравнение, в котором а=1.

Определение 4. Для приведенного квадратного уравнения x 2 + px + q =0 сумма корней равна — p , а произведение корней равно q .

Особые квадратные уравнения: 2 x 2 — x -1= 0 D=9 x 1 =1 x 2 =-1 ∕2 2x 2 +3x-5=0 D=49 x 1 =1 x 2 =-5∕2 x 2 +3x-4=0 D=25 x 1 =1 x 2 = -4

3x 2 +2x-1=0 D=16 x 1 = -1 x 2 = 1/3 2x 2 +x-1=0 D=9 x 1 =-1 x 2 =1/2 x 2 -3x-4=0 D=25 x 1 =-1 x 2 =4

Предварительный просмотр:

Определение 1. Квадратным уравнением называют уравнение вида ax 2 +bx+c=0, где коэффициенты a,b,c- любые действительные числа, причем а≠ 0.

Многочлен ax 2 +bx+c называют квадратным трехчленом.

Определение 2. Корнем квадратного уравнения ax 2 +bx+c=0 называют всякое значение переменной x, при котором квадратный трехчлен ax 2 +bx+c обращается в нуль; такое значение переменной x называют также корнем квадратного трехчлена.

Квадратные уравнения с коэффициентами a, b, c могут иметь от 0 до двух корней, либо вообще не иметь корней в зависимости от значения дискриминанта.

Решить квадратное уравнение – значит найти все его корни или установить ,что корней нет.

Определение 3. Полное квадратное уравнение – это квадратное уравнение, в котором присутствуют все три слагаемых; иными словами, это уравнение, у которого коэффициенты b и c отличны от нуля. Неполное квадратное уравнение – это уравнение, в котором присутствуют не все три слагаемых; иными словами, это уравнение, у которого хотя бы один коэффициентов b,c равен нулю. Приведенное квадратное уравнение – это квадратное уравнение, в котором а=1.

Определение 4. Для приведенного квадратного уравнения x 2 +px+q=0 сумма корней равна

Как решать квадратные уравнения

О чем эта статья:

Понятие квадратного уравнения

Уравнение — это равенство, содержащее переменную, значение которой нужно найти.

Например, х + 8 = 12 — это уравнение, которое содержит переменную х.

Корень уравнения — это такое значение переменной, которое при подстановке в уравнение обращает его в верное числовое равенство.

Например, если х = 5, то при подстановке в уравнение мы получим 5 + 8 = 12. 13 = 12 — противоречие. Значит, х = 5 не является корнем уравнения.

А вот если х = 4, то при подстановке в уравнение мы получим 4 + 8 = 12. 12 = 12 — верное равенство. Значит, х = 4 является корнем уравнения.

Решить уравнение — значит найти все его корни или доказать, что их не существует.

Квадратное уравнение — это уравнение вида ax 2 + bx + c = 0, где a — первый или старший коэффициент, не равный нулю, b — второй коэффициент, c — свободный член.

Чтобы запомнить месторасположение коэффициентов, давайте потренируемся определять их.

Квадратные уравнения могут иметь два корня, один корень или не иметь корней.

Чтобы определить, сколько корней имеет уравнение, нужно обратить внимание на дискриминант. Чтобы его найти, берем формулу: D = b 2 − 4ac. А вот свойства дискриминанта:

  • если D 0, есть два различных корня.

С этим разобрались. А сейчас посмотрим подробнее на различные виды квадратных уравнений.

Разобраться в теме еще быстрее с помощью опытного преподавателя можно на курсах по математике в онлайн-школе Skysmart.

Приведенные и неприведенные квадратные уравнения

Квадратное уравнение может быть приведенным или неприведенным — все зависит от от значения первого коэффициента.

Приведенное квадратное уравнение — это уравнение, где старший коэффициент, тот который стоит при одночлене высшей степени, равен единице.

Неприведенным называют квадратное уравнение, где старший коэффициент отличается от единицы.

Давайте-ка на примерах — вот у нас есть два уравнения:

  • x 2 — 2x + 6 = 0
  • x 2 — x — 1/4 = 0

В каждом из них старший коэффициент равен единице (которую мы мысленно представляем при x 2 ), а значит уравнение называется приведенным.

  • 2x 2 − 4x — 12 = 0 — первый коэффициент отличен от единицы (2), значит это неприведенное квадратное уравнение.

Каждое неприведенное квадратное уравнение можно преобразовать в приведенное, если произвести равносильное преобразование — разделить обе его части на первый коэффициент.

Пример 1. Превратим неприведенное уравнение: 8x 2 + 20x — 9 = 0 — в приведенное.

Для этого разделим обе части исходного уравнения на старший коэффициент 8:

Ответ: равносильное данному приведенное уравнение x 2 + 2,5x — 1,125 = 0.

Полные и неполные квадратные уравнения

В определении квадратного уравнения есть условие: a ≠ 0. Оно нужно, чтобы уравнение ax 2 + bx + c = 0 было именно квадратным. Если a = 0, то уравнение обретет вид линейного: bx + c = 0.

Что касается коэффициентов b и c, то они могут быть равны нулю, как по отдельности, так и вместе. В таком случае квадратное уравнение принято называть неполным.

Неполное квадратное уравнение —— это квадратное уравнение вида ax 2 + bx + c = 0, где оба или хотя бы один из коэффициентов b и c равен нулю.

Полное квадратное уравнение — это уравнение, у которого все коэффициенты отличны от нуля.

Для самых любопытных объясняем откуда появились такие названия:
  • Если b = 0, то квадратное уравнение принимает вид ax 2 + 0x+c=0 и оно равносильно ax 2 + c = 0.
  • Если c = 0, то квадратное уравнение выглядит так ax 2 + bx + 0 = 0, иначе его можно написать как ax 2 + bx = 0.
  • Если b = 0 и c = 0, то квадратное уравнение выглядит так ax 2 = 0.

Такие уравнения отличны от полного квадратного тем, что их левые части не содержат либо слагаемого с неизвестной переменной, либо свободного члена, либо и того и другого. Отсюда и их название — неполные квадратные уравнения.

Решение неполных квадратных уравнений

Как мы уже знаем, есть три вида неполных квадратных уравнений:

  • ax 2 = 0, ему отвечают коэффициенты b = 0 и c = 0;
  • ax 2 + c = 0, при b = 0;
  • ax 2 + bx = 0, при c = 0.

Давайте рассмотрим по шагам, как решать неполные квадратные уравнения по видам.

Как решить уравнение ax 2 = 0

Начнем с решения неполных квадратных уравнений, в которых b и c равны нулю, то есть, с уравнений вида ax 2 = 0.

Уравнение ax 2 = 0 равносильно x 2 = 0. Такое преобразование возможно, когда мы разделили обе части на некое число a, которое не равно нулю. Корнем уравнения x 2 = 0 является нуль, так как 0 2 = 0. Других корней у этого уравнения нет, что подтверждают свойства степеней.

Таким образом, неполное квадратное уравнение ax 2 = 0 имеет единственный корень x = 0.

Пример 1. Решить −6x 2 = 0.

  1. Замечаем, что данному уравнению равносильно x 2 = 0, значит исходное уравнение имеет единственный корень — нуль.
  2. По шагам решение выглядит так:

Как решить уравнение ax 2 + с = 0

Обратим внимание на неполные квадратные уравнения вида ax 2 + c = 0, в которых b = 0, c ≠ 0. Мы давно знаем, что слагаемые в уравнениях носят двусторонние куртки: когда мы переносим их из одной части уравнения в другую, они надевает куртку на другую сторону — меняют знак на противоположный.

Еще мы знаем, что если обе части уравнения поделить на одно и то же число (кроме нуля) — у нас получится равносильное уравнение. Ну есть одно и то же, только с другими цифрами.

Держим все это в голове и колдуем над неполным квадратным уравнением (производим «равносильные преобразования»): ax 2 + c = 0:

  • перенесем c в правую часть: ax 2 = — c,
  • разделим обе части на a: x 2 = — c/а.

Ну все, теперь мы готовы к выводам о корнях неполного квадратного уравнения. В зависимости от значений a и c, выражение — c/а может быть отрицательным или положительным. Разберем конкретные случаи.

Если — c/а 2 = — c/а не имеет корней. Все потому, что квадрат любого числа всегда равен неотрицательному числу. Из этого следует, что при — c/а 0, то корни уравнения x 2 = — c/а будут другими. Например, можно использовать правило квадратного корня и тогда корень уравнения равен числу √- c/а, так как (√- c/а) 2 = — c/а. Кроме того, корнем уравнения может стать -√- c/а, так как (-√- c/а) 2 = — c/а. Ура, больше у этого уравнения нет корней.

Неполное квадратное уравнение ax 2 + c = 0 равносильно уравнению х 2 = -c/a, которое:

  • не имеет корней при — c/а 0.
В двух словах

Пример 1. Найти решение уравнения 8x 2 + 5 = 0.

    Перенесем свободный член в правую часть:

Разделим обе части на 8:

  • В правой части осталось число со знаком минус, значит у данного уравнения нет корней.
  • Ответ: уравнение 8x 2 + 5 = 0 не имеет корней.

    Как решить уравнение ax 2 + bx = 0

    Осталось разобрать третий вид неполных квадратных уравнений, когда c = 0.

    Неполное квадратное уравнение ax 2 + bx = 0 можно решить методом разложения на множители. Как разложить квадратное уравнение:

    Разложим на множители многочлен, который расположен в левой части уравнения — вынесем за скобки общий множитель x.

    Теперь можем перейти от исходного уравнения к равносильному x * (ax + b) = 0. А это уравнение равносильно совокупности двух уравнений x = 0 и ax + b = 0, последнее — линейное, его корень x = −b/a.

    Таким образом, неполное квадратное уравнение ax 2 + bx = 0 имеет два корня:

    Пример 1. Решить уравнение 0,5x 2 + 0,125x = 0

  • Это уравнение равносильно х = 0 и 0,5x + 0,125 = 0.
  • Решить линейное уравнение:

    0,5x = 0,125,
    х = 0,125/0,5

  • Значит корни исходного уравнения — 0 и 0,25.
  • Ответ: х = 0 и х = 0,25.

    Как разложить квадратное уравнение

    С помощью теоремы Виета можно получить формулу разложения квадратного трехчлена на множители. Выглядит она так:

    Формула разложения квадратного трехчлена

    Если x1 и x2 — корни квадратного трехчлена ax 2 + bx + c, то справедливо равенство ax 2 + bx + c = a (x − x1) (x − x2).

    Дискриминант: формула корней квадратного уравнения

    Чтобы найти результат квадратного уравнения, придумали формулу корней. Выглядит она так:

    где D = b 2 − 4ac — дискриминант квадратного уравнения.

    Эта запись означает:

    Чтобы легко применять эту формулу, нужно понять, как она получилась. Давайте разбираться.

    Алгоритм решения квадратных уравнений по формулам корней

    Теперь мы знаем, что при решении квадратных уравнения можно использовать универсальную формулу корней — это помогает находить комплексные корни.

    В 8 классе на алгебре можно встретить задачу по поиску действительных корней квадратного уравнения. Для этого важно перед использованием формул найти дискриминант и убедиться, что он неотрицательный, и только после этого вычислять значения корней. Если дискриминант отрицательный, значит уравнение не имеет действительных корней.

    Алгоритм решения квадратного уравнения ax 2 + bx + c = 0:

    • вычислить его значение дискриминанта по формуле D = b 2 −4ac;
    • если дискриминант отрицательный, зафиксировать, что действительных корней нет;
    • если дискриминант равен нулю, вычислить единственный корень уравнения по формуле х = −b/2a;
    • если дискриминант положительный, найти два действительных корня квадратного уравнения по формуле корней

    Чтобы запомнить алгоритм решения квадратных уравнений и с легкостью его использовать, давайте тренироваться!

    Примеры решения квадратных уравнений

    Как решать квадратные уравнения мы уже знаем, осталось закрепить знания на практике.

    Пример 1. Решить уравнение −4x 2 + 28x — 49 = 0.

    1. Найдем дискриминант: D = 28 2 — 4(-4)(-49) = 784 — 784 = 0
    2. Так как дискриминант равен нулю, значит это квадратное уравнение имеет единственный корень
    3. Найдем корень

    Ответ: единственный корень 3,5.

    Пример 2. Решить уравнение 54 — 6x 2 = 0.

      Произведем равносильные преобразования. Умножим обе части на −1

    Оставим неизвестное в одной части, остальное перенесем с противоположным знаком в другую

    Ответ: два корня 3 и — 3.

    Пример 3. Решить уравнение x 2 — х = 0.

      Преобразуем уравнение так, чтобы появились множители

    Ответ: два корня 0 и 1.

    Пример 4. Решить уравнение x 2 — 10 = 39.

      Оставим неизвестное в одной части, остальное перенесем с противоположным знаком в другую

    Ответ: два корня 7 и −7.

    Пример 5. Решить уравнение 3x 2 — 4x+94 = 0.

      Найдем дискриминант по формуле

    D = (-4) 2 — 4 * 3 * 94 = 16 — 1128 = −1112

  • Дискриминант отрицательный, поэтому корней нет.
  • Ответ: корней нет.

    В школьной программе за 8 класс нет обязательного требования искать комплексные корни, но такой подход может ускорить ход решения. Если дискриминант отрицательный — сразу пишем ответ, что действительных корней нет и не мучаемся.

    Формула корней для четных вторых коэффициентов

    Рассмотрим частный случай. Формула решения корней квадратного уравнения , где D = b 2 — 4ac, помогает получить еще одну формулу, более компактную, при помощи которой можно решать квадратные уравнения с четным коэффициентом при x. Рассмотрим, как появилась эта формула.

    Например, нам нужно решить квадратное уравнение ax 2 + 2nx + c = 0. Сначала найдем его корни по известной нам формуле. Вычислим дискриминант D = (2n) 2 — 4ac = 4n 2 — 4ac = 4(n 2 — ac) и подставим в формулу корней:

    2 + 2nx + c = 0″ height=»705″ src=»https://user84060.clients-cdnnow.ru/uploads/5fc11a460e2f8354381151.png» width=»588″>

    Для удобства вычислений обозначим выражение n 2 -ac как D1. Тогда формула корней квадратного уравнения со вторым коэффициентом 2·n примет вид:

    где D1 = n 2 — ac.

    Самые внимательные уже заметили, что D = 4D1, или D1= D/4. Проще говоря, D1 — это четверть дискриминанта. И получается, что знак D1 является индикатором наличия или отсутствия корней квадратного уравнения.

    Сформулируем правило. Чтобы найти решение квадратного уравнения со вторым коэффициентом 2n, нужно:

    • вычислить D1= n 2 — ac;
    • если D1 0, значит можно найти два действительных корня по формуле

    Формула Виета

    Если в школьной геометрии чаще всего используется теорема Пифагора, то в школьной алгебре ведущую роль занимают формулы Виета. Теорема звучит так:

    Сумма корней x 2 + bx + c = 0 равна второму коэффициенту с противоположным знаком, а произведение корней равняется свободному члену.

    Если дано x 2 + bx + c = 0, где x₁ и x₂ являются корнями, то справедливы два равенства:

    Знак системы, который принято обозначать фигурной скобкой, означает, что значения x₁ и x₂ удовлетворяют обоим равенствам.

    Рассмотрим теорему Виета на примере: x 2 + 4x + 3 = 0.

    Пока неизвестно, какие корни имеет данное уравнение. Но в соответствии с теоремой можно записать, что сумма этих корней равна второму коэффициенту с противоположным знаком. Он равен четырем, значит будем использовать минус четыре:

    Произведение корней по теореме соответствует свободному члену. В данном случае свободным членом является число три. Значит:

    Необходимо проверить равна ли сумма корней −4, а произведение 3. Для этого найдем корни уравнения x 2 + 4x + 3 = 0. Воспользуемся формулами для чётного второго коэффициента:
    2 + 4x + 3 = 0″ height=»215″ src=»https://lh5.googleusercontent.com/E_X403ETh_88EANRWdQN03KRT8yxP2HO4HoCrxj__c8G0DqmNJ1KDRqtLH5Z1p7DtHm-rNMDB2tEs41D7RHpEV5mojDTMMRPuIkcW33jVNDoOe0ylzXdHATLSGzW4NakMkH2zkLE» width=»393″>

    Получилось, что корнями уравнения являются числа −1 и −3. Их сумма равняется второму коэффициенту с противоположным знаком, а значит решение верное.
    2 + 4x + 3 = 0″ height=»52″ src=»https://lh5.googleusercontent.com/VzGPXO9B0ZYrr9v0DpJfXwuzeZtjYnDxE_ma76PUC8o7jVWwa8kZjTJhq2Lof0TiJXAp_ny3yRwI_OyRzeucv9xUZ63yoozGPP4xd4OxvElVT7Pt-d6xL5w17e_mQNs5qZJQiwfG» width=»125″>

    Произведение корней −1 и −3 по теореме Виета должно равняться свободному члену, то есть числу 3. Это условие также выполняется:
    2 + 4x + 3 = 0″ height=»52″ src=»https://lh4.googleusercontent.com/Cq-LCFmY3YGNSan1VF3l3CqIeojoJYAvGAiTBWnzyoZu_xJFrF5NfQ3xCe59apJklw6uYbmQ4lAkBTeC-TJmEGicN3rgGtsezhuqdNiOWjZT39NziOB5uOmQr3cr9-5fNnepdZDo» width=»112″>

    Результат проделанных вычислений в том, что мы убедились в справедливости выражения:

    Когда дана сумма и произведение корней квадратного уравнения, принято начинать подбор подходящих корней. Теорема, обратная теореме Виета, при таких условиях может быть главным помощником. Вот она:

    Обратная теорема Виета

    Если числа x1 и x2 таковы, что их сумма равна второму коэффициенту уравнения x 2 + bx + c = 0, взятому с противоположным знаком, а их произведение равно свободному члену, то эти числа и есть корни x 2 + bx + c = 0.

    Обычно вся суть обратных теорем в том самом выводе, которое дает первая теорема. Так, при доказательстве теоремы Виета стало понятно, что сумма x1 и x2 равна −b, а их произведение равно c. В обратной теореме это и есть утверждение.

    Пример 1. Решить при помощи теоремы Виета: x 2 − 6x + 8 = 0.

      Для начала запишем сумму и произведение корней уравнения. Сумма будет равна 6, так как второй коэффициент равен −6. А произведение корней равно 8.

    2 − 6x + 8 = 0″ height=»59″ src=»https://user84060.clients-cdnnow.ru/uploads/5fc101ce2e346034751939.png» width=»117″>

    Когда у нас есть эти два равенства, можно подобрать подходящие корни, которые будут удовлетворять обоим равенствам системы.

    Чтобы проще подобрать корни, нужно их перемножить. Число 8 можно получить путем перемножения чисел 4 и 2 либо 1 и 8. Но значения x1 и x2 надо подбирать так, чтобы они удовлетворяли и второму равенству тоже.

    Можно сделать вывод, что значения 1 и 8 не подходят, так как они не удовлетворяют равенству x1 + x2 = 6. А значения 4 и 2 подходят обоим равенствам:

    Значит числа 4 и 2 — корни уравнения x 2 − 6x + 8 = 0. p>

    Упрощаем вид квадратных уравнений

    Если мы ходили в школу всегда одной тропинкой, а потом вдруг обнаружили путь короче — это значит теперь у нас есть выбор: упростить себе задачу и сократить время на дорогу или прогуляться по привычному маршруту.

    Так же и при вычислении корней квадратного уравнения. Ведь проще посчитать уравнение 11x 2 — 4 x — 6 = 0, чем 1100x 2 — 400x — 600 = 0.

    Часто упрощение вида квадратного уравнения можно получить через умножение или деление обеих частей на некоторое число. Например, в предыдущем абзаце мы упростили уравнение 1100x 2 — 400x — 600 = 0, просто разделив обе части на 100.

    Такое преобразование возможно, когда коэффициенты не являются взаимно простыми числами. Тогда принято делить обе части уравнения на наибольший общий делитель абсолютных величин его коэффициентов.

    Покажем, как это работает на примере 12x 2 — 42x + 48 = 0. Найдем наибольший общий делитель абсолютных величин его коэффициентов: НОД (12, 42, 48) = 6. Разделим обе части исходного квадратного уравнения на 6, и придем к равносильному уравнению 2x 2 — 7x + 8 = 0. Вот так просто.

    А умножение обеих частей квадратного уравнения отлично помогает избавиться от дробных коэффициентов. Умножать в данном случае лучше на наименьшее общее кратное знаменателей его коэффициентов. Например, если обе части квадратного уравнения

    умножить на НОК (6, 3, 1) = 6, то оно примет более простой вид x 2 + 4x — 18 = 0.

    Также для удобства вычислений можно избавиться от минуса при старшем коэффициенте квадратного уравнения — для этого умножим или разделим обе части на −1. Например, удобно от квадратного уравнения −2x 2 — 3x + 7 = 0 перейти к решению 2x 2 + 3x — 7 = 0.

    Связь между корнями и коэффициентами

    Мы уже запомнили, что формула корней квадратного уравнения выражает корни уравнения через его коэффициенты:

    Из этой формулы, можно получить другие зависимости между корнями и коэффициентами.

    Например, можно применить формулы из теоремы Виета:

    Для приведенного квадратного уравнения сумма корней равна второму коэффициенту с противоположным знаком, а произведение корней — свободному члену. Например, по виду уравнения 3x 2 — 7x + 22 = 0 можно сразу сказать, что сумма его корней равна 7/3, а произведение корней равно 22/3.

    Можно активно использовать уже записанные формулы и с их помощью получить ряд других связей между корнями и коэффициентами квадратного уравнения. Таким образом можно выразить сумму квадратов корней квадратного уравнения через его коэффициенты:

    «Виды уравнений и способы их решения»

    Просмотр содержимого документа
    ««Виды уравнений и способы их решения»»

    Доклад по математике на тему:

    «Виды уравнений и способы их решения»

    Математическое образование, получаемое в общеобразовательной школе, является важнейшим компонентом общего образования и общей культуры современного человека. Практически все, что окружает современного человека – это все так или иначе связано с математикой. А последние достижения в физике, технике и информационных технологиях не оставляют никакого сомнения, что и в будущем положение вещей останется прежним. Поэтому решение многих практических задач сводится к решению различных видов уравнений, которые необходимо научиться решать.

    Данная работа является попыткой обобщить и систематизировать изученный материал по выше указанной теме. Я расположила материал по степени его сложности, начиная с самого простого. В него вошли как известные нам виды уравнений из школьного курс алгебры, так и дополнительный материал. При этом я попыталась показать виды уравнений, которые не изучаются в школьном курсе, но знание которых может понадобиться при поступлении в высшее учебное заведение. В своей работе при решении уравнений я не стала ограничиваться только действительным решением, но и указала комплексное, так как считаю, что иначе уравнение просто не законченно. Ведь если в уравнении нет действительных корней, то это еще не значит, что оно не имеет решений.

    Математика. выявляет порядок,

    симметрию и определенность,

    а это – важнейшие виды прекрасного.

    В те далекие времена, когда мудрецы впервые стали задумываться о равенствах содержащих неизвестные величины, наверное, еще не было ни монет, ни кошельков. Но зато были кучи, а также горшки, корзины, которые прекрасно подходили на роль тайников-хранилищ, вмещающих неизвестное количество предметов. «Ищется куча, которая вместе с двумя третями ее, половиной и одной седьмой составляет 37. «, — поучал во II тысячелетии до новой эры египетский писец Ахмес. В древних математических задачах Междуречья, Индии, Китая, Греции неизвестные величины выражали число павлинов в саду, количество быков в стаде, совокупность вещей, учитываемых при разделе имущества. Хорошо обученные науке счета писцы, чиновники и посвященные в тайные знания жрецы довольно успешно справлялись с такими задачами.

    Дошедшие до нас источники свидетельствуют, что древние ученые владели какими-то общими приемами решения задач с неизвестными величинами. Однако ни в одном папирусе, ни в одной глиняной табличке не дано описания этих приемов. Авторы лишь изредка снабжали свои числовые выкладки скупыми комментариями типа: «Смотри!», «Делай так!», «Ты правильно нашел». В этом смысле исключением является «Арифметика» греческого математика Диофанта Александрийского (III в.) – собрание задач на составление уравнений с систематическим изложением их решений.

    Однако первым руководством по решению задач, получившим широкую известность, стал труд багдадского ученого IX в. Мухаммеда бен Мусы аль-Хорезми. Слово «аль-джебр» из арабского названия этого трактата – «Китаб аль-джебер валь-мукабала» («Книга о восстановлении и противопоставлении») – со временем превратилось в хорошо знакомое всем слово «алгебра», а само сочинение аль-Хорезми послужило отправной точкой в становлении науки о решении уравнений.

    1. УРАВНЕНИЯ. АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ

    В алгебре рассматриваются два вида равенств – тождества и уравнения.

    Тождество – это равенство, которое выполняется при всех (допустимых) значениях входящих в него букв). Для записи тождества наряду со знаком также используется знак .

    Пример: 5 *7 – 6 = 20 + 9

    Уравнение – это равенство, которое выполняется лишь при некоторых значениях входящих в него букв. Буквы, входящие в уравнение, по условию задачи могут быть неравноправны: одни могут принимать все свои допустимые значения (их называют параметрами или коэффициентами уравнения и обычно обозначают первыми буквами латинского алфавита: ,,c, . – или теми же буквами, снабженными индексами:, , . или , , . ); другие, значения которых требуется отыскать, называют неизвестными (их обычно обозначают последними буквами латинского алфавита:x, y, z. По числу неизвестных уравнения разделяются на уравнения с одним, двумя, тремя и т. д. неизвестными

    Решением уравнения называют такой буквенный или числовой набор неизвестных, которые обращает его в тождество (соответственно числовое или буквенное). Часто решение уравнения называют его также его корнем.

    1.1. Линейное уравнение

    Линейным уравнением с одним неизвестным называют уравнение вида

    ax + b = c, где a ≠ 0

    Это уравнение имеет единственное решение:

    1.2 Квадратное уравнение

    Квадратным уравнением с одним неизвестным называют уравнение вида

    a + bx + c = 0, где a ≠ 0

    Дискриминантом квадратного уравнения называют число D =

    Справедливы следующие утверждения

    Если D 0 , то уравнение решений не имеет

    Если D = 0 , то уравнение имеет единственное решение

    Если D 0, то уравнение имеет 2 решения

    1.2.1 Неполное квадратное уравнение

    Неполным квадратным уравнением называют квадратное уравнение, в котором хотя бы один из коэффициентов b или c равен нулю.

    При c =0, уравнение принимает вид:

    a+ bx = 0 или x (ax + b) = 0

    т.е. либо х=0, либо ax + b = 0, откуда х=0,

    При b =0, уравнение принимает вид: a+ c = 0

    если выражение 0, то уравнение решений не имеет

    если с=0, то уравнение имеет единственное решение: х=0

    если выражение, 0,то решений два:

    1.2.2 Приведённое квадратное уравнение. Теорема Виета

    Приведённым квадратным уравнением называют уравнение вида

    т.е. квадратное уравнение, в котором первый коэффициент равен единице.

    Любое квадратное уравнение можно сделать приведённым. Для этого достаточно каждый коэффициент данного уравнения разделить на первый коэффициент, т.е. на а

    Теорема Виета: Если приведённое квадратное уравнение имеет действительные корни, то их сумма равна второму коэффициенту, взятому со знаком минус, т.е. –p, а их произведение- свободному члену q.

    Теорема, обратная теореме Виета: Если сумма двух чисел и равна числу –p, а их произведение равно числу q, то они являются корнями приведённого квадратного уравнения + px + q =0

    Пример: Используя теорему, обратную теореме Виета, найти корни уравнения

    Это уравнение имеет целые корни, Корни легко угадать: это действительно: (-1) * (-2) = 2 и (-1) +(-2) = -3. Значит, числа -1 и -2 являются корнями данного уравнения.

    Уравнение вида a + b + c = 0 называют биквадратным

    Такое уравнение решается методом замены переменной. Обозначим , тогда . Заметим что t ≥ 0, так как t = исходное уравнение имеет вид

    Т.е. является обыкновенной квадратным уравнением, которое решается по приведенной выше схеме.

    Пусть и – корни полученного квадратного уравнения. Если 0 и , исходное биквадратное уравнение имеет четыре корня:

    Если одно из чисел или отрицательно, а другое неотрицательно, то имеем два корня, либо один (x = 0).

    Введение нового переменного – наиболее распространенный метод решения самых разных уравнений.

    Решение. Обозначим и заметим, что t ≥ 0

    Тогда исходное уравнение примет вид:

    Так как D 0, то полученное квадратное уравнение имеет два корня

    Оба эти корня удовлетворяют условию (*) следовательно, уравнение имеет четыре действительных решения

    Разложение квадратного трёхчлена на множители

    Из теоремы Виета следует очень важное утверждение:

    теорема о разложении квадратного трёхчлена на множители.

    Если квадратное уравнение a + bx + c = 0, где a ≠ 0 имеет действительные корни то квадратный трёхчлен

    a + bx + c = 0 раскладывается на множители следующим образом: a + bx + c = а ( х- ) ( х — )

    Пример: Разложить н множители выражение 3 + 5x

    Решение: Найдём корни уравнения 3 + 5x = 0

    По теореме о разложении квадратного трёхчлена на множители имеем:

    Уравнение, содержащие переменную под знаком модуля

    Модулем числа называют само это число, если оно неотрицательно, либо число — | |.

    Формальная запись этого определения такова:

    При решении уравнений, содержащих переменную плд знаком модуля, используется определение модуля.

    пример: решить уравнение: | |=

    решение: по определению модуля:

    Говорят, что выражение модулем меняет свой знак в точке x=1, поэтому все множество чисел разбивается на два числовых промежутка.

    а) При x ≥ 1 исходное уравнение принимает вид:

    Уравнения, содержащие один знак радикала второй степени

    Возведение обеих частей уравнения в степень

    При возведении обеих частей уравнения в четную степень (в частности, в квадрат) получается уравнение, неравносильному исходному.

    Кроме корней исходного уравнения могут появиться посторонние корни, т.е. числа, являющиеся решениями возведенного в четную степень уравнения, но не являющимися корнями исходного уравнения.

    Избавиться от посторонних корней помогает непосредственная проверка полученных корней в исходном уравнении, т.е. корни поочередно подставляет в начальное уравнение и проверяют, верное ли получается числовое неравенство.

    Пример. Решить уравнение

    Решение возведем обе части уравнения в квадрат. Имеем:

    Проверка. При но 1 ≠ -1 следовательно корень x=-1 посторонний

    При x = 2; так как 2=2, то проверяемое число действительно является корнем исходного уравнения

    1.7 Тригонометрические уравнения

    Решение: так как то уравнение можно переписать следующим образом:

    2 ( 1 — ) + 7 — 5 = 0, т.е. 27

    Полагая, что = y, приходим к квадратному уравнению

    2 – 7 y + 3 = 0, откуда = = 3, и получаем совокупность двух простейших уравнений

    Первое из них имеет решение

    , а второе решений не имеет

    1.8 Системы уравнений

    Система уравнений состоит из двух и более алгебраических уравнений.

    Решением системы называют такой набор значений переменных, который при подстановке обращает каждое уравнение системы в числовое или буквенное тождество.

    Решить систему – значит найти все её решения или доказать, что их нет.

    2. СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ СИСТЕМ УРАВНЕНИЙ

    Рассмотрим несколько способов решения систем уравнений

    2.1 Графический способ решения системы уравнений

    Решение. Каждое уравнение системы задаёт линейную функцию. Построим графики этих уравнений в одной системе координат. Координаты пересечений графиков обращают оба уравнения системы в верные равенства. Решением системы является пара значений переменных: х=1,у=1. Ответ можно записать так: ( 1; 1 )

    Графический способ решения систем уравнения состоит в следующем:

    Строятся графики каждого уравнения системы

    Определяются точки пересечения графиков

    Записывается ответ: координаты точек пересечения построенных графиков.

    2.2 Метод подстановки

    Решение: Из первого уравнения выразим x через y:

    Подставив полученное выражение во второе уравнение системы, получим уравнение с одним неизвестным

    Подставив это число в выражение

    Получим ответ: x = 3

    Алгоритм решения систем уравнений методом подстановки

    Из одного уравнения системы одна переменная выражается через другую.

    Полученное выражение подставляется во второе уравнение системы.

    Решается полученное после подстановки уравнение

    Полученное решение подставляется в выражение из п.1

    Если при решении последнего уравнения получается тождество 0=0, то это означает, что исходная система имеет бесконечное множество решений вида (х, у), каждое из которых удовлетворяет первому уравнению системы. Если же при тождественных преобразованиях последнего уравнения получится неверное числовое равенство, то система решений не имеет.

    2.3 Метод сложения

    Решение: Домножим первое уравнение системы на 2, а второе — на 3. Сложим получившиеся уравнения почленно и запишем результат вместо второго уравнения системы.

    Числа, на которые домножают уравнения перед сложением, выбирают так, чтобы при суммировании коэффициент перед одной из переменных стал равен нулю.

    В результате преобразований уравнений системы и замены одного из уравнений результатом суммирования других получены равносильные системы.

    Две системы называют равносильными, если каждое решение одной системы является решением другой системы и наоборот.

    2.4 Метод введения новой переменной

    При решении систем нелинейных уравнений, как правило, применя-ются различные комбинации нескольких методов решения систем.

    Решение. Преобразуем второе уравнение системы воспользовавшись формулой сокращенного умножения

    Из первого уравнения системы x-y =1; подставим 1 во второе уравнение. Запишем получившуюся систему:

    К этой системе уже вполне применим метод – выразить одно неизвестное из первого уравнения системы и подставить во второе:

    Математика, как и любая другая наука не стоит на месте, вместе с развитием общества меняются и взгляды людей, возникают новые мысли и идеи. И XXI век не стал в этом смысле исключением. Появление компьютеров внесло свои корректировки в способы решения уравнений и значительно их облегчило. Но компьютер не всегда может быть под рукой (экзамен, контрольная), поэтому знание хотя бы самых главных способов решения уравнений необходимо знать. Использование уравнений в повседневной жизни – редкость. Они нашли свое применение во многих отраслях хозяйства и практически во всех новейших технологиях.

    В данной работе были представлены далеко не все, способы решения уравнений и даже не все их виды, а только самые основные. Я надеюсь, что мой доклад может послужить неплохим справочным материалом при решении тех или иных уравнений. В заключении хотелось бы отметить, что при написании данного доклада я не ставила себе цели показать все виды уравнений, а излагал лишь имеющийся у меня материал.

    На основании всего выше изложенного можно сделать вывод, что уравнения необходимы в современном мире не только для решения практических задач, но и в качестве научного инструмента. Поэтому так много ученых изучали этот вопрос и продолжают изучать.

    1. Большой справочник для школьников, поступающие в вузы

    П.И. Алтынов, И. И. Баврин, Е. М. Бойченко и др. – М. Дрофа, 2016-840 с.

    2. Цыпкин А. Г. Под ред. С. А. Степанова. Справочник по математике для средней школы. – М.: Наука, 1980.- 400 с.


    источники:

    http://skysmart.ru/articles/mathematic/kak-reshat-kvadratnye-uravneniya

    http://multiurok.ru/files/vidy-uravnenii-i-sposoby-ikh-resheniia.html