Как найди корень уравнения 7 класс

п.1. Определение уравнения и его корня

Уравнением с одной переменной x называют равенство f(x)=g(x), для которого поставлена задача найти все значения переменной x, которые обращают это равенство в истинное числовое равенство.

Значение переменной, при котором выражения f(x) и g(x) принимают равные числовые значения, называют корнем уравнения f(x)=g(x).

Например, для уравнения 15x+8=23 корнем является значение x=1.

В уравнении x(x + 5)(x – 3) = 0 три корня, $x_1 = 0,x_2 = -5,x_3 = 3$.

Уравнение $x^2 = -1$ действительных корней не имеет.

В уравнении 5(x + 3)=5x + 15 бесконечное количество корней, т.к. оно превращается в истинное равенство при любом $x in Bbb R$, т.е. является тождеством.

Решить уравнение означает найти все его корни или доказать, что их нет.

п.2. Примеры

Пример 1. Решите уравнение и выполните проверку x – (3 – 2x) = 9

Решение:

x-(3-2x)=9 $iff$ x-3+2x=9 $iff$ x+2x=9+3 $iff$ 3x=12 $iff$ x=4

Проверка:

$4 -(3 – 2 cdot 4)=9 implies 4 – 3 + 8 = 9 implies 9 equiv 9$

Ответ: x = 4

Пример 2. Решите уравнение и выполните проверку 7(x + 3) = 56

Решение:

7(x + 3)=56 |:7 $iff$ x + 3 = 8 $iff$ x = 8 – 3 $iff$ x=5

Проверка:

$7(5 + 3) = 56 implies 7 cdot 8 = 56 implies 56 equiv 56$

Ответ: x = 5

Пример 3. Решите уравнение и выполните проверку (3x + 4) : 2 = 14

Решение:

(3x + 4) : 2=14 |$times$2 $iff$ 3x + 4 = 28 $iff$ 3x = 28 – 4 $iff$ 3x = 24 $iff$ x=8

Проверка:

$(3 cdot 8 + 4) : 2 = 14 implies (24 + 4) : 2 = 14 implies 28 : 2 = 14 implies 14 equiv 14$

Ответ: x = 8

Пример 4. Решите уравнение $ frac{3x-7}{3} – frac {5x-11}{5} = 0$

Решение:

$frac {3x-7}{3} – frac {5x-11}{5} = 0 | times 15 iff5(3x-7)-3(5x-11)=0 iff$

$ iff 15x-35-15x+33=0 iff 0x=2 iff x in varnothing $

Решений нет.

Ответ: $x in varnothing $

Пример 5. Решите уравнение $frac {2x – 7}{2} = frac {3x+6}{3}$

Решение:

$frac {2x-7}{2}=frac {x+6}{3} | times 6 iff 3(2x-7)=2(x+6) iff 6x-21=2x+12 iff $

$iff 6x-2x=12+21 iff 4x=33 iff x= frac {33}{4} =8 frac 14$

Ответ: $8 frac 14$

Пример 6. Решите уравнение |x+1|=5

Решение:

$$|x+1|=5 iff left[ begin{array}{cc} {x+1=-5}\ {x+1=5} end{array} right. iff left[ begin{array}{cc} {x=-5-1}\ {x=5-1} end{array} right. iff left[ begin{array}{cc} {x_1=-6}\ {x_2=4} end{array} right. $$

Ответ: $ x_1=-6, x_2=4$

Пример 7*. Решите уравнение и выполните проверку |x + 1| = x + 3

Решение:

$$ |x + 1| = x + 3 iff left[ begin{array}{cc} {left{ begin{array}{c} x+1 ge 0 \ x+1=x+3 end{array} right.}\ {left{ begin{array}{c} x+1<0 \ -(x+1)=x+3 end{array} right.} end{array} right. iff left[ begin{array}{cc} {left{ begin{array}{c} x ge -1 \ 1=3 end{array} right.}\ {left{ begin{array}{c} x<-1 \ -x-1=x+3 end{array} right.} end{array} right. iff $$

$$ iff left[ begin{array}{cc} {emptyset}\ {left{ begin{array}{c} x<-1 \ -x-x=3+1 end{array} right.} end{array} right. iff left[ begin{array}{cc} {x<-1}\ {-2x=4} end{array} right. iff left[ begin{array}{cc} {x<-1}\ {x=-2} end{array} right. iff x=-2 $$

Проверка:

$$|-2+1|=-2+3 implies |-1|=1implies 1 equiv 1$$

Ответ: x = -2

Пример 8. При каком значении a уравнение 5ax + 18 = 3 будет иметь корень x = -3?

Решение:

Подставляем x=-3 в уравнение и решаем его относительно параметра a:

5a $cdot$ (-3) + 18 = 3 $iff$ -15a = 3 – 18 $iff$ -15a = -15 $iff$ a = -15:(-15)=1

a=1

Ответ: a = 1

Вопросы
занятия:

·  ввести понятия «уравнение с
одной переменной», «решение уравнений с одной переменной»;

·  разобрать что значит «решить
уравнение»;

· ввести понятие равносильных
уравнений.

Материал
урока

Рассмотрим следующую задачу.

К заданному числу прибавили
9 и получили в сумме 25. Какое число задумано?

Обозначим букой х
задуманное число. Тогда по условию задачи

х + 9 = 25

То есть, чтобы найти
неизвестное число, мы составили равенство, которое содержит переменную х.
Равенства такого вида называются уравнениями с одной переменной.

Теперь надо найти такое
значение переменной х, при подстановке которого в наше уравнение
получается верное числовое равенство. Для этого переносим 9 в правую часть
равенства и получаем:

х = 25 – 9.

х = 16

 То есть 16 и есть
задуманное число.

Найденное значение
переменной х называется решением уравнения, или корнем
уравнения.

Таким образом, можем
сформулировать следующие определения.

Равенство, содержащее
одну переменную, называется уравнением с одной переменной, или уравнением
с одним неизвестным.

Значение переменной,
при котором уравнение превращается в верное числовое равенство, называется корнем
(или решением) уравнения.

Рассмотренное выше
уравнение имеет один корень.

Но есть уравнения,
которые имеют два, три, четыре и более корней или не
имеют корней вообще.

Например,

Определение.

Решить уравнение
– это значит найти все его корни или доказать, что их нет.

Определение.

Два уравнения
называются равносильными, если каждый корень первого уравнения является
корнем второго, и наоборот – каждый корень второго уравнения является корнем
первого, то есть, оба уравнения имеют одни и те же корни.

Равносильными являются
также уравнения, которые не имеют корней.

Например,

А теперь сформулируем
свойства, которые используются при решении уравнений.

Свойство 1.

Если в уравнении
перенести слагаемое из одной части в другую, изменив его знак, то получится
уравнение, равносильное данному.

Например,

Свойство 2.

Также, если обе части
уравнения умножить или разделить на одно и то же отличное от нуля число, то
получится уравнения, равносильное исходному.

Например,

Давайте решим следующие
упражнения.

Пример.

Пример.

Пример.

Пример.

Для решения линейных уравнений используют два основных правила (свойства).

Свойство № 1
или
правило переноса

Давайте разберём правило переноса на примере. Пусть нам требуется решить линейное уравнение.

Вспомним, что у любого уравнения есть левая и правая часть.

Перенесем число «3» из левой части уравнения в правую.

Так как
в левой части уравнения у числа «3»
был знак «+», значит в правую часть уравнения
«3» перенесется со знаком «−».

Полученное числовое значение «x = 2» называют корнем уравнения.

Рассмотрим другое уравнение.

5x = 4x + 9

По правилу переноса перенесем «4x» из правой
части уравнения в левую, поменяв знак на противоположный.

Несмотря на то, что перед «4x» не стоит никакого знака,
мы понимаем, что перед «4x» стоит знак «+».

5x = 4x + 9
5x = +4x + 9
5x − 4x = 9

Теперь приведем подобные и решим уравнение до конца.

5x − 4x = 9
x = 9

Ответ: x = 9

Свойство № 2
или
правило деления

Разберемся на примере, как использовать правило деления при решении линейных уравнений.

Число «4», которое стоит при «x»,
называют числовым коэффициентом при неизвестном.

Между числовым коэффициентом и неизвестном всегда стоит действие умножение.

Чтобы решить уравнение необходимо сделать так, чтобы при «x» стоял коэффициент
«1».

Давайте зададим себе вопрос: «На что нужно разделить «4», чтобы
получить
«1»?».
Ответ очевиден, нужно разделить на «4».

Используем правило деления и разделим левую и правую части уравнения на «4».
Не забудьте, что делить нужно и левую, и правую части.

Используем сокращение дробей и решим линейное уравнение до конца.

Как решить уравнение, если «x» отрицательное

Часто в уравнениях встречается ситуация, когда при «x» стоит отрицательный коэффициент.
Как, например, в уравнении ниже.

−2x = 10

Чтобы решить такое уравнение, снова зададим себе вопрос:
«На что нужно разделить «−2»,
чтобы получить «1»?». Нужно разделить на «−2».

−2x = 10         |:(−2)

=
                 
x = −5                 

Ответ: x = −5           

Примеры решения линейных уравнений

Рассмотрим другие примеры решения линейных уравнений. Обычно для решения уравнений нужно
применять оба свойства (правило переноса и правило деления).

Также требуется вспомнить правило раскрытия скобок и
правило приведения подобных.

• 
  25x − 1 = 9
  25x = 9 + 1
  25x = 10        |: 25

  =
  
  x =
  
  Ответ: x =

  ---

• 
  11(y − 4) + 10(5 − 3y) − 3(4 − 3y) = −6

  11y − 44 +
  50 −
  30y − 12
  + 9y = −6

  11y − 30y +
  9y −
  44 + 50 − 12 = −6

  20y − 30y + 6 − 12 = −6
  −10y − 6 = −6
  −10y = −6 + 6
  −10y = 0         |:(−10)
  =
  

  y = 0

  
  Ответ: y = 0

Ваши комментарии

Оставить комментарий:

После того, как мы изучили понятие равенств, а именно один из их видов – числовые равенства, можно перейти к еще одному важному виду – уравнениям. В рамках данного материала мы объясним, что такое уравнение и его корень, сформулируем основные определения и приведем различные примеры уравнений и нахождения их корней.

Понятие уравнения

Обычно понятие уравнения изучается в самом начале школьного курса алгебры. Тогда оно определяется так:

Уравнением называется равенство с неизвестным числом, которое нужно найти.

Принято обозначать неизвестные маленькими латинскими буквами, например, t, r, m др., но чаще всего используются x, y, z. Иными словами, уравнение определяет форма его записи, то есть равенство будет уравнением только тогда, когда будет приведен к определенному виду – в нем должна быть буква, значение которое надо найти.

Приведем несколько примеров простейших уравнений. Это могут быть равенства вида x=5, y=6 и т.д., а также те, что включают в себя арифметические действия, к примеру, x+7=38, z−4=2, 8·t=4, 6:x=3.

После того, как изучено понятие скобок, появляется понятие уравнений со скобками. К ним относятся 7·(x−1) =19, x+6·(x+6·(x−8))=3 и др. Буква, которую надо найти, может встречаться не один раз, а несколько, как, например, в уравнении x+2+4·x−2−x=10. Также неизвестные могут быть расположены не только слева, но и справа или в обеих частях одновременно, например, x·(8+1)−7=8, 3−3=z+3 или 8·x−9=2·(x+17).

Далее, после того, как ученики знакомятся с понятием целых, действительных, рациональных, натуральных чисел, а также логарифмами, корнями и степенями, появляются новые уравнения, включающие в себя все эти объекты. Примерам таких выражений мы посвятили отдельную статью.

В программе за 7 класс впервые возникает понятие переменных. Это такие буквы, которые могут принимать разные значения (подробнее см. в статье о числовых, буквенных выражениях и выражениях с переменными). Основываясь на этом понятии, мы можем дать новое определение уравнению:

Уравнение – это равенство, включающее в себя переменную, значение которой нужно вычислить.

То есть, к примеру, выражение x+3=6·x+7 – это уравнение с переменной x, а 3·y−1+y=0 – уравнение с переменной y.

В одном уравнении может быть не одна переменная, а две и более. Их называют соответственно уравнениями с двумя, тремя переменными и др. Запишем определение:

Уравнениями с двумя (тремя, четырьмя и более) переменными называют уравнения, которые включают в себя соответствующее количество неизвестных.

К примеру, равенство вида 3,7·x+0,6=1 является уравнением с одной переменной x, а x−z=5 – уравнением с двумя переменными x и z. Примером уравнения с тремя переменными может быть выражение x2+(y−6)2+(z+0,6)2=26.

Корень уравнения

Когда мы говорим об уравнении, сразу возникает необходимость определиться с понятием его корня. Попробуем объяснить, что оно означает.

Нам дано некое уравнение, включающее в себя одну переменную. Если мы подставим вместо неизвестной буквы число, то уравнение станет числовым равенством – верным или неверным. Так, если в уравнении a+1=5 мы заменим букву числом 2, то равенство станет неверным, а если 4, то получится верное равенство 4+1=5.

Нас больше интересуют именно те значения, с которыми переменная обратится в верное равенство. Они и называются корнями или решениями. Запишем определение.

Корнем уравнения называют такое значение переменной, которое обращает данное уравнение в верное равенство.

Корень также можно назвать решением, или наоборот – оба эти понятия означают одно и то же.

Возьмем пример для пояснения этого определения. Выше мы приводили уравнение a+1=5. Согласно определению, корнем в данном случае будет 4, потому что при подстановке вместо буквы оно дает верное числовое равенство, а двойка не будет решением, поскольку ей отвечает неверное равенство 2+1=5.

Сколько корней может иметь одно уравнение? Любое ли уравнение имеет корень? Ответим на эти вопросы.

Уравнения, не имеющие ни одного корня, тоже существуют. Примером может быть 0·x=5. Мы можем подставить в него бесконечно много разных чисел, но ни одно из них не превратит его в верное равенство, поскольку умножение на 0 всегда дает 0.

Также бывают уравнения, имеющие несколько корней. У них может быть как конечное, так и бесконечно большое количество корней.

Так, в уравнении x−2=4 есть только один корень – шесть, в x2=9 два корня ­­– три и минус три, в x·(x−1)·(x−2)=0 три корня – нуль, один и два, в уравнении x=x корней бесконечно много.

Теперь поясним, как правильно записывать корни уравнения. Если их нет, то мы так и пишем: «уравнение корней не имеет». Можно также в этом случае указать знак пустого множества ∅. Если корни есть, то пишем их через запятую или указываем как элементы множества, заключив в фигурные скобки. Так, если у какого-либо уравнения есть три корня -2, 1 и 5, то пишем -2, 1, 5 или {-2, 1, 5}.

Допускается запись корней в виде простейших равенств. Так, если неизвестная в уравнении обозначена буквой y, а корнями являются 2 и 7, то мы пишем y=2 и y=7. Иногда к буквам добавляются нижние индексы, например, x1=3, x2=5. Таким образом мы указываем на номера корней. Если решений у уравнения бесконечно много, то мы записываем ответ как числовой промежуток или используем общепринятые обозначения: множество натуральных чисел обозначается N, целых ­– Z, действительных – R. Скажем, если нам надо записать, что решением уравнения будет любое целое число, то мы пишем, что x∈Z, а если любое действительное от единицы до девяти, то y∈1, 9.

Когда у уравнения два, три корня или больше, то, как правило, говорят не о корнях, а о решениях уравнения. Сформулируем определение решения уравнения с несколькими переменными.

Решение уравнения с двумя, тремя и более переменными – это два, три и более значения переменных, которые обращают данное уравнение в верное числовое равенство.

Поясним определение на примерах.

Допустим, у нас есть выражение x+y=7, которое представляет из себя уравнение с двумя переменными. Подставим вместо первой единицу, а вместо второй двойку. У нас получится неверное равенство, значит, эта пара значений не будет решением данного уравнения. Если же мы возьмем пару 3 и 4, то равенство станет верным, значит, мы нашли решение.

Такие уравнения тоже могут не иметь корней или иметь бесконечное их количество. Если нам надо записать два, три, четыре и более значений, то мы пишем их через запятую в круглых скобках. То есть в примере выше ответ будет выглядеть как (3,4).

На практике чаще всего приходится иметь дело с уравнениями, содержащими одну переменную. Алгоритм их решения мы подробно рассмотрим в статье, посвященной решению уравнений.