Lösung modularer Gleichungen online. Gleichungen im Internet
Die Verwendung von Gleichungen ist in unserem Leben weit verbreitet. Sie werden in vielen Berechnungen, Konstruktionen und sogar im Sport verwendet. Gleichungen werden seit der Antike vom Menschen verwendet, und seitdem hat ihre Verwendung nur zugenommen. Potenz- oder Exponentialgleichungen werden Gleichungen genannt, bei denen die Variablen Potenzen sind und die Basis eine Zahl ist. Zum Beispiel:
Das Lösen der Exponentialgleichung läuft auf 2 ziemlich einfache Schritte hinaus:
1. Es ist zu prüfen, ob die Basen der Gleichung rechts und links gleich sind. Wenn die Basen nicht gleich sind, suchen wir nach Möglichkeiten, dieses Beispiel zu lösen.
2. Nachdem die Basen gleich geworden sind, setzen wir die Grade gleich und lösen die resultierende neue Gleichung.
Angenommen, wir haben eine Exponentialgleichung der folgenden Form:
Lösung starten gegebene Gleichung steht mit einer Analyse der Gründe. Die Basen sind unterschiedlich - 2 und 4, und für die Lösung müssen sie gleich sein, also wandeln wir 4 nach der folgenden Formel um - \ [ (a ^ n) ^ m = a ^ (nm): \]
Ergänze zur ursprünglichen Gleichung:
Lassen Sie uns die Klammern entfernen \
Ausdrücken \
Da die Grade gleich sind, verwerfen wir sie:
Antworten: \
Wo kann ich eine Exponentialgleichung online mit einem Solver lösen?
Sie können die Gleichung auf unserer Website https: // site. Kostenlos Online-Löser ermöglicht es Ihnen, eine beliebig komplexe Gleichung in Sekundenschnelle online zu lösen. Sie müssen lediglich Ihre Daten in den Solver eingeben. Sie können sich auch die Videoanleitung ansehen und lernen, wie Sie die Gleichung auf unserer Website lösen. Und wenn Sie Fragen haben, können Sie diese in unserer Vkontakte-Gruppe http://vk.com/pocketteacher stellen. Treten Sie unserer Gruppe bei, wir helfen Ihnen gerne weiter.
I. Axt 2 \u003d 0 – unvollständig quadratische Gleichung (b=0, c=0 ). Lösung: x=0. Antwort: 0.
Gleichungen lösen.
2x·(x+3)=6x-x 2 .
Lösung. Erweitern Sie die Klammern durch Multiplizieren 2x für jeden Begriff in Klammern:
2x2 +6x=6x-x2 ; Verschieben der Begriffe von der rechten Seite auf die linke Seite:
2x2 +6x-6x+x2=0; Hier sind ähnliche Begriffe:
3x 2 =0, also x=0.
Antworten: 0.
II. ax2+bx=0 –unvollständig quadratische Gleichung (s=0 ). Lösung: x (ax+b)=0 → x 1 =0 oder ax+b=0 → x 2 =-b/a. Antwort: 0; -b/a.
5x2 -26x=0.
Lösung. Nehmen Sie den gemeinsamen Faktor heraus x für Klammern:
x(5x-26)=0; jeder Faktor kann Null sein:
x=0 oder 5x-26=0→ 5x=26, teile beide Seiten der Gleichheit durch 5 und wir bekommen: x \u003d 5.2.
Antworten: 0; 5,2.
Beispiel 3 64x+4x2=0.
Lösung. Nehmen Sie den gemeinsamen Faktor heraus 4x für Klammern:
4x(16+x)=0. Wir haben drei Faktoren, also 4≠0, oder x=0 oder 16+x=0. Aus der letzten Gleichheit erhalten wir x=-16.
Antworten: -16; 0.
Beispiel 4(x-3) 2 +5x=9.
Lösung. Wenden Sie die Formel für das Quadrat der Differenz zweier Ausdrücke an und öffnen Sie die Klammern:
x 2 -6x+9+5x=9; transformieren in die Form: x 2 -6x+9+5x-9=0; Hier sind ähnliche Begriffe:
x2-x=0; ertragen x außerhalb der Klammern erhalten wir: x (x-1)=0. Von hier bzw x=0 oder x-1=0→ x=1.
Antworten: 0; 1.
III. ax2+c=0 –unvollständig quadratische Gleichung (b=0 ); Lösung: Axt 2 \u003d -c → x 2 \u003d -c / a.
Wenn (-c/a)<0 , dann gibt es keine wirklichen Wurzeln. Wenn (-s/a)>0
Beispiel 5 x 2 -49 = 0.
Lösung.
x 2 \u003d 49, von hier x=±7. Antworten:-7; 7.
Beispiel 6 9x2-4=0.
Lösung.
Oft müssen Sie die Summe der Quadrate (x 1 2 + x 2 2) oder die Summe der Kubikzahlen (x 1 3 + x 2 3) der Wurzeln einer quadratischen Gleichung finden, seltener - die Summe der Kehrwerte der Quadrate der Wurzeln oder die Summe der Arithmetik Quadratwurzeln aus den Wurzeln der quadratischen Gleichung:
Der Satz von Vieta kann dabei helfen:
x 2 +px+q=0
x 1 + x 2 \u003d-p; x 1 ∙ x 2 \u003d q.
ausdrücken über P Und Q:
1) die Summe der Quadrate der Wurzeln der Gleichung x2+px+q=0;
2) die Summe der Kuben der Wurzeln der Gleichung x2+px+q=0.
Lösung.
1) Ausdruck x 1 2 + x 2 2 erhält man durch Quadrieren beider Seiten der Gleichung x 1 + x 2 \u003d-p;
(x 1 + x 2) 2 \u003d (-p) 2; öffne die Klammern: x 1 2 +2x 1 x 2 + x 2 2 =p 2; wir drücken den gewünschten Betrag aus: x 1 2 +x 2 2 \u003d p 2 -2x 1 x 2 \u003d p 2 -2q. Wir haben eine nützliche Gleichung: x 1 2 + x 2 2 \u003d p 2 -2q.
2) Ausdruck x 1 3 + x 2 3 darstellen durch die Formel der Summe der Kubikzahlen in der Form:
(x 1 3 +x 2 3)=(x 1 +x 2)(x 1 2 -x 1 x 2 +x 2 2)=-p (p 2 -2q-q)=-p (p 2 -3q ).
Eine weitere nützliche Gleichung: x 1 3 + x 2 3 \u003d-p (p 2 -3q).
Beispiele.
3) x 2 - 3 x - 4 = 0. Berechnen Sie den Wert des Ausdrucks, ohne die Gleichung zu lösen x 1 2 + x 2 2.
Lösung.
x 1 + x 2 \u003d-p \u003d 3, und die Arbeit x 1 ∙ x 2 \u003d q \u003dim Beispiel 1) Gleichberechtigung:
x 1 2 + x 2 2 \u003d p 2 -2q. Wir haben -P= x 1 + x 2 = 3 → p 2 =3 2 =9; q= x 1 x 2 = -4. Dann x 1 2 + x 2 2 =9-2 (-4)=9+8=17.
Antworten: x 1 2 + x 2 2 = 17.
4) x2-2x-4=0. Berechnen Sie: x 1 3 + x 2 3 .
Lösung.
Nach dem Satz von Vieta die Summe der Wurzeln dieser reduzierten quadratischen Gleichung x 1 + x 2 \u003d-p \u003d 2, und die Arbeit x 1 ∙ x 2 \u003d q \u003d-4. Wenden wir an, was wir erhalten haben ( im Beispiel 2) Gleichberechtigung: x 1 3 + x 2 3 \u003d-p (p 2 -3q) \u003d 2 (2 2 -3 (-4))=2 (4+12)=2 16=32.
Antworten: x 1 3 + x 2 3 = 32.
Frage: Was ist, wenn wir eine nicht reduzierte quadratische Gleichung erhalten? Antwort: Er kann immer „reduziert“ werden, indem Term für Term durch den ersten Koeffizienten dividiert wird.
5) 2x2 -5x-7=0. Berechnen Sie ohne Lösung: x 1 2 + x 2 2.
Lösung. Wir erhalten eine vollständige quadratische Gleichung. Teilen Sie beide Seiten der Gleichung durch 2 (den ersten Koeffizienten) und erhalten Sie die folgende quadratische Gleichung: x 2 -2,5 x -3,5 \u003d 0.
Nach dem Satz von Vieta ist die Summe der Wurzeln 2,5 ; das Produkt der Wurzeln ist -3,5 .
Wir lösen auf die gleiche Weise als Beispiel 3) mit der Gleichheit: x 1 2 + x 2 2 \u003d p 2 -2q.
x 1 2 + x 2 2 =p 2 -2q= 2,5 2 -2∙(-3,5)=6,25+7=13,25.
Antworten: x 1 2 + x 2 2 = 13,25.
6) x2 – 5 x – 2 = 0. Finden:
Lassen Sie uns diese Gleichheit transformieren und durch Ersetzen der Summe der Wurzeln im Sinne des Vieta-Theorems -P, und das Produkt der Wurzeln durch Q, erhalten wir eine weitere nützliche Formel. Bei der Ableitung der Formel haben wir Gleichheit 1 verwendet): x 1 2 + x 2 2 \u003d p 2 -2q.
In unserem Beispiel x 1 + x 2 \u003d -p \u003d 5; x 1 ∙ x 2 \u003d q \u003d-2. Setzen Sie diese Werte in die resultierende Formel ein:
7) x 2 -13x+36=0. Finden:
Lassen Sie uns diese Summe transformieren und eine Formel erhalten, mit der es möglich sein wird, die Summe der arithmetischen Quadratwurzeln aus den Wurzeln einer quadratischen Gleichung zu finden.
Wir haben x 1 + x 2 \u003d -p \u003d 13; x 1 ∙ x 2 \u003d q \u003d 36. Setzen Sie diese Werte in die abgeleitete Formel ein:
Beratung : Überprüfen Sie immer die Möglichkeit, die Wurzeln der quadratischen Gleichung zu finden geeigneter Weg, Letztendlich 4 überprüft nützliche Formeln ermöglichen es Ihnen, die Aufgabe schnell zu erledigen, vor allem in Fällen, in denen die Diskriminante eine „unbequeme“ Zahl ist. Insgesamt einfache Fälle Wurzeln finden und an ihnen operieren. Zum Beispiel wählen wir im letzten Beispiel die Wurzeln mit dem Vieta-Theorem aus: Die Summe der Wurzeln sollte gleich sein 13 , und das Produkt der Wurzeln 36 . Was sind das für Zahlen? Bestimmt, 4 und 9. Berechnen Sie nun die Summe der Quadratwurzeln dieser Zahlen: 2+3=5. Das ist es!
I. Satz von Vieta für die reduzierte quadratische Gleichung.
Die Summe der Wurzeln der reduzierten quadratischen Gleichung x 2 +px+q=0 gleich dem zweiten entnommenen Koeffizienten ist entgegengesetztem Vorzeichen, und das Produkt der Wurzeln ist gleich dem freien Term:
x 1 + x 2 \u003d-p; x 1 ∙ x 2 \u003d q.
Finden Sie die Nullstellen der gegebenen quadratischen Gleichung mit dem Satz von Vieta.
Beispiel 1) x 2 -x-30=0. Dies ist die reduzierte quadratische Gleichung ( x 2 +px+q=0), der zweite Koeffizient p=-1, und die freie Laufzeit q=-30. Stellen Sie zunächst sicher, dass die gegebene Gleichung Wurzeln hat und dass die Wurzeln (falls vorhanden) als ganze Zahlen ausgedrückt werden. Dazu reicht es aus, dass die Diskriminante das volle Quadrat einer ganzen Zahl ist.
Diskriminante finden D=b 2 - 4ac=(-1) 2 -4∙1∙(-30)=1+120=121= 11 2 .
Nun muss nach dem Vieta-Theorem die Summe der Wurzeln gleich dem zweiten Koeffizienten sein, genommen mit dem entgegengesetzten Vorzeichen, d.h. ( -P), und das Produkt ist gleich der freien Laufzeit, d.h. ( Q). Dann:
x 1 + x 2 = 1; x 1 ∙ x 2 \u003d -30. Wir müssen solche zwei Zahlen so wählen, dass ihr Produkt gleich ist -30 , und die Summe ist Einheit. Das sind die Zahlen -5 Und 6 . Antwort: -5; 6.
Beispiel 2) x 2 +6x+8=0. Wir haben die reduzierte quadratische Gleichung mit dem zweiten Koeffizienten p=6 und kostenloses Mitglied q=8. Stellen Sie sicher, dass es ganzzahlige Wurzeln gibt. Lassen Sie uns die Diskriminante finden D1 D1=3 2 -1∙8=9-8=1=1 2 . Die Diskriminante D 1 ist das perfekte Quadrat der Zahl 1 , also sind die Wurzeln dieser Gleichung ganze Zahlen. Wir wählen die Wurzeln nach dem Satz von Vieta: Die Summe der Wurzeln ist gleich –p=-6, und das Produkt der Wurzeln ist q=8. Das sind die Zahlen -4 Und -2 .
Eigentlich: -4-2=-6=-p; -4∙(-2)=8=q. Antwort: -4; -2.
Beispiel 3) x 2 +2x-4=0. In dieser reduzierten quadratischen Gleichung der zweite Koeffizient p=2, und die freie Laufzeit q=-4. Lassen Sie uns die Diskriminante finden D1, da der zweite Koeffizient eine gerade Zahl ist. D1=1 2 -1∙(-4)=1+4=5. Die Diskriminante ist kein perfektes Quadrat einer Zahl, also tun wir es Ausgang: Die Wurzeln dieser Gleichung sind keine ganzen Zahlen und können nicht mit dem Satz von Vieta gefunden werden. Also lösen wir diese Gleichung wie gewohnt nach den Formeln (in diesem Fall nach den Formeln). Wir bekommen:
Beispiel 4). Schreiben Sie eine quadratische Gleichung unter Verwendung ihrer Wurzeln, wenn x 1 \u003d -7, x 2 \u003d 4.
Lösung. Die gewünschte Gleichung wird in der Form geschrieben: x 2 +px+q=0, außerdem basierend auf dem Vieta-Theorem –p=x1 +x2=-7+4=-3 →p=3; q=x 1 ∙x 2=-7∙4=-28 . Dann nimmt die Gleichung die Form an: x2 +3x-28=0.
Beispiel 5). Schreiben Sie eine quadratische Gleichung unter Verwendung ihrer Wurzeln, wenn:
II. Satz von Vieta für die vollständige quadratische Gleichung ax2+bx+c=0.
Die Summe der Wurzeln ist minus B geteilt durch aber, ist das Produkt der Wurzeln von geteilt durch aber:
x 1 + x 2 \u003d -b / a; x 1 ∙ x 2 \u003d c / a.
Beispiel 6). Finden Sie die Summe der Wurzeln einer quadratischen Gleichung 2x2 -7x-11=0.
Lösung.
Wir sind davon überzeugt, dass diese Gleichung Wurzeln haben wird. Dazu reicht es aus, einen Ausdruck für die Diskriminante zu schreiben, und ohne ihn zu berechnen, stellen Sie einfach sicher, dass die Diskriminante größer als Null ist. D=7 2 -4∙2∙(-11)>0 . Und jetzt lass uns verwenden Satz Vieta für vollständige quadratische Gleichungen.
x 1 + x 2 = -b:a=- (-7):2=3,5.
Beispiel 7). Finden Sie das Produkt der Wurzeln einer quadratischen Gleichung 3x2 +8x-21=0.
Lösung.
Lassen Sie uns die Diskriminante finden D1, da der zweite Koeffizient ( 8 ) ist eine gerade Zahl. D1=4 2 -3∙(-21)=16+63=79>0 . Die quadratische Gleichung hat 2 Wurzel, nach dem Satz von Vieta das Produkt der Wurzeln x 1 ∙ x 2 \u003d c: a=-21:3=-7.
I. Axt 2 +bx+c=0 ist eine allgemeine quadratische Gleichung
Diskriminant D=b 2 - 4ac.
Wenn D>0, dann haben wir zwei echte Wurzeln:
Wenn D=0, dann haben wir eine einzelne Wurzel (oder zwei gleiche Wurzeln) x=-b/(2a).
Wenn d<0, то действительных корней нет.
Beispiel 1) 2x2 +5x-3=0.
Lösung. ein=2; B=5; C=-3.
D=b 2-4ac=5 2 -4∙2∙(-3)=25+24=49=7 2 >0; 2 echte Wurzeln.
4x2 +21x+5=0.
Lösung. ein=4; B=21; C=5.
D=b 2-4ac=21 2 - 4∙4∙5=441-80=361=19 2 >0; 2 echte Wurzeln.
II. ax2+bx+c=0 – spezielle quadratische Gleichung für eine gerade Sekunde
Koeffizient B
Beispiel 3) 3x2 -10x+3=0.
Lösung. ein=3; B\u003d -10 (gerade Zahl); C=3.
Beispiel 4) 5x2-14x-3=0.
Lösung. ein=5; B= -14 (gerade Zahl); C=-3.
Beispiel 5) 71x2 +144x+4=0.
Lösung. ein=71; B=144 (gerade Zahl); C=4.
Beispiel 6) 9x 2 -30x+25=0.
Lösung. ein=9; B\u003d -30 (gerade Zahl); C=25.
III. ax2+bx+c=0 – quadratische Gleichung private Art, vorausgesetzt: a-b+c=0.
Die erste Wurzel ist immer minus eins und die zweite Wurzel ist minus von geteilt durch aber:
x 1 \u003d -1, x 2 \u003d - c / a.
Beispiel 7) 2x2+9x+7=0.
Lösung. ein=2; B=9; C=7. Prüfen wir die Gleichheit: a-b+c=0. Wir bekommen: 2-9+7=0 .
Dann x 1 \u003d -1, x 2 \u003d -c / a \u003d -7 / 2 \u003d -3,5. Antworten: -1; -3,5.
IV. ax2+bx+c=0 – quadratische Gleichung einer bestimmten Form unter der Bedingung : a+b+c=0.
Die erste Wurzel ist immer gleich Eins und die zweite Wurzel ist gleich Eins von geteilt durch aber:
x 1 \u003d 1, x 2 \u003d c / a.
Beispiel 8) 2x2 -9x+7=0.
Lösung. ein=2; B=-9; C=7. Prüfen wir die Gleichheit: a+b+c=0. Wir bekommen: 2-9+7=0 .
Dann x 1 \u003d 1, x 2 \u003d c / a \u003d 7/2 \u003d 3,5. Antworten: 1; 3,5.
Seite 1 von 1 1
In diesem Video analysieren wir eine ganze Reihe linearer Gleichungen, die mit demselben Algorithmus gelöst werden – deshalb werden sie als die einfachsten bezeichnet.
Lassen Sie uns zunächst definieren: Was ist eine lineare Gleichung und welche davon sollte als die einfachste bezeichnet werden?
Eine lineare Gleichung ist eine, in der es nur eine Variable gibt, und zwar nur im ersten Grad.
Die einfachste Gleichung bedeutet die Konstruktion:
Alle anderen linearen Gleichungen werden mit dem Algorithmus auf die einfachsten reduziert:
- Offene Klammern, falls vorhanden;
- Verschieben Sie Begriffe, die eine Variable enthalten, auf eine Seite des Gleichheitszeichens und Begriffe ohne Variable auf die andere;
- Bringen Sie gleiche Terme links und rechts vom Gleichheitszeichen;
- Teilen Sie die resultierende Gleichung durch den Koeffizienten der Variablen $x$ .
Natürlich hilft dieser Algorithmus nicht immer. Tatsache ist, dass sich nach all diesen Machenschaften manchmal herausstellt, dass der Koeffizient der Variablen $x$ gleich Null ist. In diesem Fall sind zwei Optionen möglich:
- Die Gleichung hat überhaupt keine Lösungen. Wenn Sie beispielsweise etwas wie $0\cdot x=8$ erhalten, d.h. auf der linken Seite ist Null und auf der rechten Seite ist eine Zahl ungleich Null. Im folgenden Video werden wir uns einige Gründe ansehen, warum diese Situation möglich ist.
- Die Lösung sind alle Zahlen. Dies ist nur dann möglich, wenn die Gleichung auf die Konstruktion $0\cdot x=0$ reduziert wurde. Es ist ziemlich logisch, dass egal, was $x$ wir ersetzen, es immer noch herauskommt „Null ist gleich Null“, d.h. korrekte numerische Gleichheit.
Und nun schauen wir uns am Beispiel echter Probleme an, wie das alles funktioniert.
Beispiele zum Lösen von Gleichungen
Heute beschäftigen wir uns mit linearen Gleichungen, und zwar nur mit den einfachsten. Im Allgemeinen bedeutet eine lineare Gleichung jede Gleichung, die genau eine Variable enthält, und sie geht nur bis zum ersten Grad.
Solche Konstruktionen werden ungefähr auf die gleiche Weise gelöst:
- Zuerst müssen Sie die Klammern öffnen, falls vorhanden (wie in unserem letzten Beispiel);
- Dann ähnliches mitbringen
- Isolieren Sie schließlich die Variable, d.h. alles, was mit der Variablen zusammenhängt – die Begriffe, in denen sie enthalten ist – wird auf die eine Seite übertragen, und alles, was ohne sie bleibt, wird auf die andere Seite übertragen.
Dann müssen Sie in der Regel auf jeder Seite der resultierenden Gleichheit ähnliche Ergebnisse erzielen, und danach müssen Sie nur noch durch den Koeffizienten bei "x" dividieren, und wir erhalten die endgültige Antwort.
Theoretisch sieht das nett und einfach aus, aber in der Praxis können selbst erfahrene Gymnasiasten in ziemlich einfachen linearen Gleichungen anstößige Fehler machen. Normalerweise werden Fehler entweder beim Öffnen von Klammern oder beim Zählen von "Plus" und "Minus" gemacht.
Außerdem kommt es vor, dass eine lineare Gleichung überhaupt keine Lösungen hat, oder dass die Lösung der ganze Zahlenstrahl ist, also irgendeine Nummer. Wir werden diese Feinheiten in der heutigen Lektion analysieren. Aber wir werden, wie Sie bereits verstanden haben, mit den einfachsten Aufgaben beginnen.
Schema zum Lösen einfacher linearer Gleichungen
Lassen Sie mich zunächst noch einmal das gesamte Schema zur Lösung der einfachsten linearen Gleichungen aufschreiben:
- Erweitern Sie die Klammern, falls vorhanden.
- Trennen Sie Variablen, d.h. alles, was "x" enthält, wird auf die eine Seite übertragen und ohne "x" - auf die andere.
- Wir präsentieren ähnliche Begriffe.
- Wir teilen alles durch den Koeffizienten bei "x".
Natürlich funktioniert dieses Schema nicht immer, es hat gewisse Feinheiten und Tricks, die wir jetzt kennenlernen werden.
Reale Beispiele einfacher linearer Gleichungen lösen
Aufgabe 1
Im ersten Schritt müssen wir die Klammern öffnen. In diesem Beispiel sind sie jedoch nicht vorhanden, daher überspringen wir diesen Schritt. Im zweiten Schritt müssen wir die Variablen isolieren. Beachten Sie: wir reden nur über einzelne Begriffe. Lass uns schreiben:
Wir geben links und rechts ähnliche Begriffe, aber dies wurde hier bereits getan. Deshalb fahren wir mit dem vierten Schritt fort: Dividieren durch einen Faktor:
\[\frac(6x)(6)=-\frac(72)(6)\]
Hier haben wir die Antwort bekommen.
Aufgabe Nr. 2
In dieser Aufgabe können wir die Klammern beobachten, also erweitern wir sie:
Sowohl links als auch rechts sehen wir ungefähr die gleiche Konstruktion, aber handeln wir nach dem Algorithmus, d.h. Sequester-Variablen:
Hier sind einige wie:
An welchen Wurzeln funktioniert das? Antwort: für alle. Daher können wir schreiben, dass $x$ eine beliebige Zahl ist.
Aufgabe Nr. 3
Interessanter ist schon die dritte lineare Gleichung:
\[\left(6-x \right)+\left(12+x \right)-\left(3-2x \right)=15\]
Hier gibt es mehrere Klammern, aber sie werden mit nichts multipliziert, sie haben nur unterschiedliche Zeichen davor. Lassen Sie uns sie aufschlüsseln:
Wir führen den uns bereits bekannten zweiten Schritt durch:
\[-x+x+2x=15-6-12+3\]
Rechnen wir:
Wir führen den letzten Schritt aus - wir teilen alles durch den Koeffizienten bei "x":
\[\frac(2x)(x)=\frac(0)(2)\]
Was Sie beim Lösen linearer Gleichungen beachten sollten
Wenn wir zu einfache Aufgaben ignorieren, dann möchte ich Folgendes sagen:
- Wie ich oben sagte, hat nicht jede lineare Gleichung eine Lösung - manchmal gibt es einfach keine Nullstellen;
- Auch wenn es Wurzeln gibt, kann Null dazwischen kommen - daran ist nichts auszusetzen.
Null ist die gleiche Zahl wie der Rest, Sie sollten sie nicht irgendwie diskriminieren oder davon ausgehen, dass Sie etwas falsch gemacht haben, wenn Sie Null erhalten.
Ein weiteres Merkmal bezieht sich auf die Erweiterung von Klammern. Bitte beachten Sie: Wenn ein „Minus“ davor steht, entfernen wir es, aber in Klammern ändern wir die Zeichen in Gegenteil. Und dann können wir es nach Standardalgorithmen öffnen: Wir erhalten, was wir in den obigen Berechnungen gesehen haben.
Das Verständnis dieser einfachen Tatsache wird Ihnen helfen, dumme und verletzende Fehler in der High School zu vermeiden, wenn solche Handlungen als selbstverständlich angesehen werden.
Lösen komplexer linearer Gleichungen
Kommen wir zu komplexeren Gleichungen. Jetzt werden die Konstruktionen komplizierter und es erscheint eine quadratische Funktion, wenn verschiedene Transformationen durchgeführt werden. Sie sollten sich davor jedoch nicht fürchten, denn wenn wir nach der Absicht des Autors eine lineare Gleichung lösen, werden im Transformationsprozess zwangsläufig alle Monome reduziert, die eine quadratische Funktion enthalten.
Beispiel 1
Offensichtlich besteht der erste Schritt darin, die Klammern zu öffnen. Gehen wir sehr vorsichtig vor:
Kommen wir nun zum Datenschutz:
\[-x+6((x)^(2))-6((x)^(2))+x=-12\]
Hier sind einige wie:
Offensichtlich hat diese Gleichung keine Lösungen, also schreiben wir in der Antwort wie folgt:
\[\Vielfalt \]
oder keine Wurzeln.
Beispiel #2
Wir führen die gleichen Schritte aus. Erster Schritt:
Lassen Sie uns alles mit einer Variablen nach links und ohne sie nach rechts verschieben:
Hier sind einige wie:
Offensichtlich hat diese lineare Gleichung keine Lösung, also schreiben wir sie so:
\[\varnothing\],
oder keine Wurzeln.
Nuancen der Lösung
Beide Gleichungen sind vollständig gelöst. Am Beispiel dieser beiden Ausdrücke haben wir noch einmal darauf geachtet, dass selbst in den einfachsten linearen Gleichungen nicht alles so einfach sein kann: Es kann entweder eine oder keine oder unendlich viele geben. In unserem Fall haben wir zwei Gleichungen betrachtet, in beiden gibt es einfach keine Wurzeln.
Aber ich möchte Ihre Aufmerksamkeit auf eine andere Tatsache lenken: wie man mit Klammern arbeitet und wie man sie öffnet, wenn ein Minuszeichen davor steht. Betrachten Sie diesen Ausdruck:
Vor dem Öffnen müssen Sie alles mit "x" multiplizieren. Achtung: multiplizieren jeden einzelnen Begriff. Darin befinden sich zwei Terme - bzw. zwei Terme und wird multipliziert.
Und erst nachdem diese scheinbar elementaren, aber sehr wichtigen und gefährlichen Transformationen abgeschlossen sind, darf die Klammer unter dem Gesichtspunkt geöffnet werden, dass dahinter ein Minuszeichen steht. Ja, ja: erst jetzt, wenn die Transformationen abgeschlossen sind, erinnern wir uns, dass vor den Klammern ein Minuszeichen steht, was bedeutet, dass alles nach unten nur das Vorzeichen wechselt. Gleichzeitig verschwinden die Klammern selbst und vor allem verschwindet auch das vordere „Minus“.
Das Gleiche machen wir mit der zweiten Gleichung:
Es ist kein Zufall, dass ich auf diese kleinen, scheinbar unbedeutenden Tatsachen achte. Denn das Lösen von Gleichungen ist immer eine Abfolge elementare Transformationen, wo die Unfähigkeit, einfache Handlungen klar und kompetent auszuführen, dazu führt, dass Gymnasiasten zu mir kommen und wieder lernen, wie man solche einfachen Gleichungen löst.
Natürlich wird der Tag kommen, an dem Sie diese Fähigkeiten zum Automatismus verfeinern werden. Sie müssen nicht mehr jedes Mal so viele Transformationen durchführen, Sie schreiben alles in eine Zeile. Aber während Sie gerade lernen, müssen Sie jede Aktion separat schreiben.
Lösen noch komplexerer linearer Gleichungen
Was wir jetzt lösen werden, kann kaum als die einfachste Aufgabe bezeichnet werden, aber die Bedeutung bleibt dieselbe.
Aufgabe 1
\[\links(7x+1 \rechts)\links(3x-1 \rechts)-21((x)^(2))=3\]
Lassen Sie uns alle Elemente im ersten Teil multiplizieren:
Machen wir ein Retreat:
Hier sind einige wie:
Machen wir den letzten Schritt:
\[\frac(-4x)(4)=\frac(4)(-4)\]
Hier ist unsere letzte Antwort. Und obwohl wir beim Lösen Koeffizienten mit einer quadratischen Funktion hatten, heben sie sich gegenseitig auf, wodurch die Gleichung genau linear und nicht quadratisch wird.
Aufgabe Nr. 2
\[\links(1-4x \rechts)\links(1-3x \rechts)=6x\links(2x-1 \rechts)\]
Machen wir den ersten Schritt vorsichtig: Multiplizieren Sie jedes Element in der ersten Klammer mit jedem Element in der zweiten. Insgesamt sollten nach Transformationen vier neue Terme erhalten werden:
Und jetzt führen Sie die Multiplikation in jedem Term sorgfältig durch:
Verschieben wir die Terme mit "x" nach links und ohne - nach rechts:
\[-3x-4x+12((x)^(2))-12((x)^(2))+6x=-1\]
Hier sind ähnliche Begriffe:
Wir haben eine definitive Antwort erhalten.
Nuancen der Lösung
Die wichtigste Bemerkung zu diesen beiden Gleichungen ist folgende: Sobald wir anfangen, die Klammern zu multiplizieren, in denen ein größerer Term steht, dann geschieht dies entsprechend nächste Regel: wir nehmen den ersten Term aus dem ersten und multiplizieren mit jedem Element aus dem zweiten; dann nehmen wir das zweite Element aus dem ersten und multiplizieren auf ähnliche Weise mit jedem Element aus dem zweiten. Als Ergebnis erhalten wir vier Terme.
Über die algebraische Summe
Mit dem letzten Beispiel möchte ich die Schüler daran erinnern, was eine algebraische Summe ist. In der klassischen Mathematik meinen wir mit $1-7$ einfaches Design: Subtrahiere sieben von eins. In der Algebra verstehen wir darunter folgendes: Zu der Zahl „eins“ fügen wir eine weitere Zahl hinzu, nämlich „minus sieben“. Diese algebraische Summe unterscheidet sich von der üblichen arithmetischen Summe.
Sobald Sie bei allen Transformationen, jeder Addition und Multiplikation ähnliche Konstruktionen wie oben beschrieben sehen, werden Sie in der Algebra einfach keine Probleme mehr haben, wenn Sie mit Polynomen und Gleichungen arbeiten.
Schauen wir uns abschließend noch ein paar weitere Beispiele an, die noch komplexer sein werden als die, die wir uns gerade angesehen haben, und um sie zu lösen, müssen wir unseren Standardalgorithmus leicht erweitern.
Gleichungen mit einem Bruch lösen
Um solche Aufgaben zu lösen, muss unserem Algorithmus ein weiterer Schritt hinzugefügt werden. Aber zuerst werde ich unseren Algorithmus daran erinnern:
- Klammern öffnen.
- Separate Variablen.
- Ähnliches mitbringen.
- Teile durch einen Faktor.
Leider ist dieser wunderbare Algorithmus bei aller Effizienz nicht ganz angemessen, wenn wir Brüche vor uns haben. Und in dem, was wir unten sehen werden, haben wir in beiden Gleichungen links und rechts einen Bruch.
Wie geht man in diesem Fall vor? Ja, es ist ganz einfach! Dazu müssen Sie dem Algorithmus einen weiteren Schritt hinzufügen, der sowohl vor als auch nach der ersten Aktion ausgeführt werden kann, nämlich Brüche beseitigen. Somit wird der Algorithmus wie folgt sein:
- Befreien Sie sich von Brüchen.
- Klammern öffnen.
- Separate Variablen.
- Ähnliches mitbringen.
- Teile durch einen Faktor.
Was bedeutet es, "Brüche loszuwerden"? Und warum ist dies sowohl nach als auch vor dem ersten Standardschritt möglich? Tatsächlich sind in unserem Fall alle Brüche in Bezug auf den Nenner numerisch, d.h. überall ist der Nenner nur eine Zahl. Wenn wir also beide Teile der Gleichung mit dieser Zahl multiplizieren, werden wir Brüche los.
Beispiel 1
\[\frac(\left(2x+1 \right)\left(2x-3 \right))(4)=((x)^(2))-1\]
Lassen Sie uns die Brüche in dieser Gleichung loswerden:
\[\frac(\left(2x+1 \right)\left(2x-3 \right)\cdot 4)(4)=\left(((x)^(2))-1 \right)\cdot 4\]
Achtung: Alles wird einmal mit „vier“ multipliziert, d.h. Nur weil Sie zwei Klammern haben, heißt das nicht, dass Sie jede von ihnen mit "vier" multiplizieren müssen. Lass uns schreiben:
\[\left(2x+1 \right)\left(2x-3 \right)=\left(((x)^(2))-1 \right)\cdot 4\]
Jetzt öffnen wir es:
Wir führen eine Absonderung einer Variablen durch:
Wir führen die Reduzierung ähnlicher Begriffe durch:
\[-4x=-1\links| :\links(-4 \rechts) \rechts.\]
\[\frac(-4x)(-4)=\frac(-1)(-4)\]
Wir haben die endgültige Lösung erhalten, wir gehen zur zweiten Gleichung über.
Beispiel #2
\[\frac(\left(1-x \right)\left(1+5x \right))(5)+((x)^(2))=1\]
Hier führen wir dieselben Aktionen aus:
\[\frac(\left(1-x \right)\left(1+5x \right)\cdot 5)(5)+((x)^(2))\cdot 5=5\]
\[\frac(4x)(4)=\frac(4)(4)\]
Problem gelöst.
Das ist eigentlich alles, was ich heute sagen wollte.
Wichtige Punkte
Die wichtigsten Erkenntnisse lauten wie folgt:
- Kennen Sie den Algorithmus zum Lösen linearer Gleichungen.
- Fähigkeit, Klammern zu öffnen.
- Machen Sie sich keine Sorgen, wenn Sie irgendwo quadratische Funktionen haben, die höchstwahrscheinlich im Verlauf weiterer Transformationen reduziert werden.
- Es gibt drei Arten von Wurzeln in linearen Gleichungen, selbst die einfachsten: eine einzelne Wurzel, der gesamte Zahlenstrahl ist eine Wurzel, es gibt überhaupt keine Wurzeln.
Ich hoffe, diese Lektion wird Ihnen helfen, ein einfaches, aber sehr wichtiges Thema für ein besseres Verständnis der gesamten Mathematik zu meistern. Wenn etwas nicht klar ist, gehen Sie auf die Website und lösen Sie die dort vorgestellten Beispiele. Bleiben Sie dran, es warten noch viele weitere interessante Dinge auf Sie!
Wir werden zwei Arten der Lösung von Gleichungssystemen analysieren:
1. Lösung des Systems nach der Substitutionsmethode.
2. Lösung des Systems durch gliedweise Addition (Subtraktion) der Gleichungen des Systems.
Um das Gleichungssystem zu lösen Substitutionsmethode Sie müssen einem einfachen Algorithmus folgen:
1. Wir drücken aus. Aus jeder Gleichung drücken wir eine Variable aus.
2. Ersatz. Wir ersetzen in einer anderen Gleichung anstelle der ausgedrückten Variablen den resultierenden Wert.
3. Wir lösen die resultierende Gleichung mit einer Variablen. Wir finden eine Lösung für das System.
Lösen System durch Term-für-Term-Addition (Subtraktion) notwendig:
1. Wählen Sie eine Variable aus, für die wir dieselben Koeffizienten erstellen.
2. Wir addieren oder subtrahieren die Gleichungen, als Ergebnis erhalten wir eine Gleichung mit einer Variablen.
3. Wir lösen die resultierende lineare Gleichung. Wir finden eine Lösung für das System.
Die Lösung des Systems sind die Schnittpunkte der Graphen der Funktion.
Betrachten wir die Lösung von Systemen anhand von Beispielen im Detail.
Beispiel 1:
Lösen wir nach der Substitutionsmethode
Lösen des Gleichungssystems nach der Substitutionsmethode2x+5y=1 (1 Gleichung)
x-10y=3 (2. Gleichung)
1. ausdrücken
Es ist ersichtlich, dass es in der zweiten Gleichung eine Variable x mit einem Koeffizienten von 1 gibt, daher stellt sich heraus, dass es am einfachsten ist, die Variable x aus der zweiten Gleichung auszudrücken.
x=3+10y
2. Nach dem Ausdrücken ersetzen wir in der ersten Gleichung 3 + 10y anstelle der Variablen x.
2(3+10y)+5y=1
3. Wir lösen die resultierende Gleichung mit einer Variablen.
2(3+10y)+5y=1 (offene Klammern)
6+20y+5y=1
25y=1-6
25y=-5 |: (25)
y=-5:25
y=-0,2
Die Lösung des Gleichungssystems sind die Schnittpunkte der Graphen, deshalb müssen wir x und y finden, denn der Schnittpunkt besteht aus x und y. Lassen Sie uns x finden, im ersten Absatz, wo wir ausgedrückt haben, ersetzen wir dort y.
x=3+10y
x=3+10*(-0,2)=1
Es ist üblich, an erster Stelle Punkte zu schreiben, wir schreiben die Variable x und an zweiter Stelle die Variable y.
Antwort: (1; -0,2)
Beispiel #2:
Lassen Sie uns durch Term-für-Term-Addition (Subtraktion) lösen.
Lösen eines Gleichungssystems nach der Additionsmethode3x-2y=1 (1 Gleichung)
2x-3y=-10 (2. Gleichung)
1. Wählen Sie eine Variable aus, sagen wir, wir wählen x aus. In der ersten Gleichung hat die Variable x einen Koeffizienten von 3, in der zweiten - 2. Wir müssen die Koeffizienten gleich machen, dafür haben wir das Recht, die Gleichungen zu multiplizieren oder durch eine beliebige Zahl zu dividieren. Wir multiplizieren die erste Gleichung mit 2 und die zweite mit 3 und erhalten einen Gesamtkoeffizienten von 6.
3x-2y=1 |*2
6x-4y=2
2x-3y=-10 |*3
6x-9y=-30
2. Subtrahiere von der ersten Gleichung die zweite, um die Variable x loszuwerden. Löse die lineare Gleichung.
__6x-4y=2
5y=32 | :fünf
y=6,4
3. Finden Sie x. Wir ersetzen das gefundene y in jeder der Gleichungen, sagen wir in der ersten Gleichung.
3x-2y=1
3x-2*6,4=1
3x-12,8=1
3x=1+12,8
3x=13,8 |:3
x=4,6
Der Schnittpunkt ist x=4,6; y=6,4
Antwort: (4.6; 6.4)
Möchten Sie sich kostenlos auf Prüfungen vorbereiten? Tutor im Internet ist gratis. Im Ernst.