Как найти корень уравнения подбором 6 класс

Найдите корень уравнения подбором:
а) 2x = x;
б) 2x = x + 1;
в) x + 2 = 2x;
г) 3x = 6x.

reshalka.com

ГДЗ учебник по математике 6 класс Бунимович. 30. Что такое уравнение. Номер №461

Решение а

2x = x
при x = 0:
2 * 0 = 0
0 = 0 − верно, значит:

x =
0

Решение б

2x = x + 1
при x = 0:
2 * 0 = 0 + 1
0 = 1 − неверно
при x = 1:
2 * 1 = 1 + 1
2 = 2 − верно, значит:

x =
1

Решение в

x + 2 = 2x
при x = 0:
0 + 2 = 2 * 0
2 = 0 − неверно
при x = 1:
1 + 2 = 2 * 1
3 = 2 − неверно
при x = 2:
2 + 2 = 2 * 2
4 = 4 − верно, значит:

x =
2

Решение г

3x = 6x
при x = 0:
3 * 0 = 6 * 0
0 = 0 − верно, значит:

x =
0

Please wait.

We are checking your browser. mathvox.ru

Why do I have to complete a CAPTCHA?

Completing the CAPTCHA proves you are a human and gives you temporary access to the web property.

What can I do to prevent this in the future?

If you are on a personal connection, like at home, you can run an anti-virus scan on your device to make sure it is not infected with malware.

If you are at an office or shared network, you can ask the network administrator to run a scan across the network looking for misconfigured or infected devices.

Another way to prevent getting this page in the future is to use Privacy Pass. You may need to download version 2.0 now from the Chrome Web Store.

Cloudflare Ray ID: 6deda9c499a48eb9 • Your IP : 85.95.188.35 • Performance & security by Cloudflare

ГДЗ учебник по математике 6 класс Бунимович. 30. Что такое уравнение. Номер №461

Найдите корень уравнения подбором:
а) 2 x = x;
б) 2 x = x + 1 ;
в ) x + 2 = 2 x;
г) 3 x = 6 x.

Решение а

2 x = x
при x = 0 :
2 * 0 = 0
0 = 0 − верно, значит:
x = 0

Решение б

2 x = x + 1
при x = 0 :
2 * 0 = 0 + 1
0 = 1 − неверно
при x = 1 :
2 * 1 = 1 + 1
2 = 2 − верно, значит:
x = 1

Решение в

x + 2 = 2 x
при x = 0 :
0 + 2 = 2 * 0
2 = 0 − неверно
при x = 1 :
1 + 2 = 2 * 1
3 = 2 − неверно
при x = 2 :
2 + 2 = 2 * 2
4 = 4 − верно, значит:
x = 2

Решение г

3 x = 6 x
при x = 0 :
3 * 0 = 6 * 0
0 = 0 − верно, значит:
x = 0

Математика. 2 класс

Конспект урока

Математика, 2 класс

Урок №26. Уравнение. Решение уравнений подбором неизвестного числа

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

– Что такое уравнение, корень уравнения?

– Как решить уравнение?

Глоссарий по теме:

Уравнение – равенство, содержащее неизвестное число, которое надо найти.

Корень уравнения – это значение буквы, при котором из уравнения получается верное равенство.

Решить уравнение, значит найти его корни.

Основная и дополнительная литература по теме урока

1. Моро М. И., Бантова М. А., Бельтюкова Г. В. и др. Математика. 2 класс. Учебник для общеобразовательных организаций. В 2 ч. Ч.1.– 8-е изд. – М.: Просвещение, 2017. – С. 80-81.

2. Моро М. И., Бантова М. А. Математика. Рабочая тетрадь. 2 класс. Учебное пособие для общеобразовательных организаций. В 2 ч. Ч.1. – 6-е изд., дораб. – М.: Просвещение, 2016. – С. 60.

3. Моро М. И., Волкова С. И. Для тех, кто любит математику. Пособие для учащихся общеобразовательных организаций. 9-е изд. – М.: Просвещение, 2014. – С. 60.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Вы умеете читать буквенные выражения. Например:

Вы уже знаете, что равенства бывают верные и неверные.

Рассмотрим верное равенство с окошком: + 4 = 12

Запишем вместо окошка маленькую латинскую букву , как в буквенное выражение. Какое число надо поместить вместо буквы х, чтобы равенство стало верным?

Это число 8. Получили верное равенство: сумма чисел 8 и 4 равна 12.

Равенство с буквой , которое мы записали – это уравнение.

Неизвестное число обозначается маленькими латинскими буквами, как и в буквенном выражении.

Решить уравнение – значит найти все такие значения х (если они есть), при которых равенство будет верным. Значение буквы, при котором из уравнения получается верное равенство, называется корень уравнения.

Решим уравнение 10 – d = 6 способом подбора.

Возьмём число 5. Сейчас проверим, верно ли подобрали число. Заменим d в уравнении числом 5. Получим равенство: 10 – 5 = 6. Оно неверно. Значит, число подобрали неверно.

Попробуем взять другое число. Например, 4. При подстановке его вместо d получили верное равенство: 10 – 4 = 6. Значит, число четыре – корень уравнения, его решение.

Сейчас мы с вами рассмотрим, как по схеме составить уравнение. Перед нами такая схема. Изучим, что обозначает каждое число в схеме. Число 27 обозначает «целое». Оно состоит из двух частей. Первая «часть» – это число 20, вторая «часть» – это число х.

ЧАСТЬ + ЧАСТЬ = ЦЕЛОЕ

Рассмотрим другой пример. Перед вами другая схема. Изучим, где на схеме целое, а где части: х – это «целое», а 30 и 6 – это части.

Вывод: Уравнение – это равенство, содержащее неизвестное число, которое надо найти. Когда решение уравнения находится легко, пользуются способом подбора. Нужно подобрать такое число, чтобы получилось верное равенство.

  1. Соедините уравнение с его решением.

2. Выберите и подчеркните среди математических записей уравнения.

[spoiler title=”источники:”]

http://reshalka.com/uchebniki/6-klass/matematika/bunimovich/612

http://resh.edu.ru/subject/lesson/5674/conspect/

[/spoiler]

Математика

6 класс

Урок №50

Уравнения.Часть 2

Перечень рассматриваемых вопросов:

– уравнения;

– корни уравнений.

Тезаурус

Уравнение – равенство содержащее букву, значение которой надо найти.

Решить уравнение – значит найти все его корни.

Корнем уравнения называют такое число, при подстановке которого в уравнение вместо неизвестного, получается верное числовое равенство.

Список литературы

Обязательная литература:

1. Никольский С. М. Математика. 6 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений // С. М. Никольский, М. К. Потапов, Н. Н. Решетников и др. – М.: Просвещение, 2017, стр. 258.

Дополнительная литература:

1. Чулков П. В. Математика: тематические тесты.5-6 кл. // П. В. Чулков, Е. Ф. Шершнёв, О. Ф. Зарапина – М.: Просвещение, 2009, стр. 142.

2. Шарыгин И. Ф. Задачи на смекалку: 5-6 кл. // И. Ф. Шарыгин, А. В. Шевкин – М.: Просвещение, 2014, стр. 95.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Как решаются уравнения? Чем уравнение отличается от буквенного выражения? На эти и другие вопросы, связанные с уравнениями, мы сегодня и будем отвечать.

Дадим определение уравнению. Уравнением называют равенство, содержащее букву, значение которой надо найти.

Например, 2х – 5=17.

Решить уравнение – значит найти все его корни.

В нашем случае x=11.

Корнем уравнения называют такое число, при подстановке которого в уравнение вместо неизвестного, получается верное числовое равенство.

Подставим в уравнение корень

2 ∙ 11 – 5 = 17,

17 = 17.

Получается, что левая и правая части равны семнадцати.

При решении уравнений можно использовать следующие приёмы:

– переносить числа из одной части уравнения в другую, меняя их знак на противоположный.

– делить или умножать обе части уравнения на одно и тоже число отличное от нуля.

Решим уравнение:

2х + 7 = – 3х – 8.

Равенство не изменится, если к обеим частям уравнения прибавить по числу три икс:

2х + 3х + 7 = – 8.

Перенесём число 7 из левой части в правую часть уравнения с противоположным знаком:

2х + 3х = – 8 – 7.

Применим распределительный закон для правой части:

(2 + 3)х = – 8 – 7.

Упростим левую и правую части уравнения:

5х = – 15.

Равенство не изменится, если обе части уравнения разделить на 5:

x = – 15 : 5.

Корень уравнения:

х = – 3.

Ответ: х = – 3.

Проверка:

2х + 7 = – 3х – 8,

х = – 3,

2 ∙ (– 3) + 7 = – 3 ∙ (– 3) – 8,

– 6 + 7 = 9 – 8,

1 = 1.

Значит, корень уравнения найден верно.

Решим уравнение:

1/2 x+3=-8.

Перенесём число 3 в правую часть уравнения с противоположным знаком:

Где используются уравнения?

Ответ на этот вопрос достаточно прост. Уравнения используются практически везде. В школе мы решаем с помощью уравнений текстовые задачи. В окружающем нас мире все природные и жизненные процессы протекают по определённым закономерностям, большинство из которых можно описать с помощью уравнений. Например, если нужно определить во сколько должен выехать автомобиль, чтобы прибыть вовремя из пункта А в пункт В, необходимо использовать уравнения движения. Для точного расчёта затрат и прибыли на предприятиях используют экономические уравнения. В медицине для обработки данных ультразвуковых исследований организма тоже используются уравнения.

Итак, уравнения – это универсальный инструмент для решения самых разных прикладных задач.

Разбор заданий тренировочного модуля

Тип 1.Найдите корни уравнения.

2х – х – 5= – 18

Решение.

Перенесём – 5 в правую часть уравнения с противоположным знаком:

2х – х= – 18 + 5.

Вычислим отдельно левую и правую части уравнения.

x= – 13.

Это и есть корень уравнения.

Ответ: х= – 13.

Тип 2. Будет ли являться корнем данного уравнения число 7?

x+6= 17 – 2х

Решение.

Чтобы выполнить данное задание нужно подставить число 7 вместо неизвестного х и проверить, будут лиравны правая и левая части уравнения. Если будут равны, то число является корнем уравнения, если правая и левая части уравнения не равны, то число не является корнем уравнения.

Получаем

7+6=17 – 2 • 7

13= 17 – 14

13 ≠ 3

Видно, что при подстановке в уравнение числа 7 верное равенство не получилось. Следовательно, число 7не является корнем уравнения.

Теорема Виета для квадратного уравнения

О чем эта статья:

Основные понятия

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

Существует три вида квадратных уравнений:

  • не имеют корней;
  • имеют один корень;
  • имеют два различных корня.

Чтобы определить, сколько корней имеет уравнение, нужно обратить внимание на дискриминант. Формула для его поиска записывается так: D = b 2 − 4ac. Его свойства:

  • если D 0, есть два различных корня.

В случае, когда второй коэффициент четный, можно воспользоваться формулой нахождения дискриминанта , где .

В математике теоремой принято называть утверждение, у которого ранее было сформулировано доказательство.

Формула Виета

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

Рассмотрим квадратное уравнение, в котором первый коэффициент равен 1: . Такие уравнения называют приведенными квадратными уравнениями. Сумма корней 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:

Обучение на курсах по математике помогает быстрее разобраться в новых темах и подтянуть оценки в школе.

Доказательство теоремы Виета

Дано квадратное уравнение x 2 + bx + c = 0. Если его дискриминант больше нуля, то оно имеет два корня, сумма которых равна второму коэффициенту с противоположным знаком, а произведение корней равно свободному члену:

Докажем, что следующие равенства верны

  • x₁ + x₂ = −b,
  • x₁ * x₂ = c.

Чтобы найти сумму корней x₁ и x₂ подставим вместо них то, что соответствует им из правой части формул корней. Напомним, что в данном квадратном уравнении x 2 + bx + c = 0 старший коэффициент равен единице. Значит после подстановки знаменатель будет равен 2.

    Объединим числитель и знаменатель в правой части.

Раскроем скобки и приведем подобные члены:

Сократим дробь полученную дробь на 2, остается −b:

Мы доказали: x₁ + x₂ = −b.

Далее произведем аналогичные действия, чтобы доказать о равенстве x₁ * x₂ свободному члену c.

    Подставим вместо x₁ и x₂ соответствующие части из формул корней квадратного уравнения:

Перемножаем числители и знаменатели между собой:

Очевидно, в числителе содержится произведение суммы и разности двух выражений. Поэтому воспользуемся тождеством (a + b) * (a − b) = a 2 − b 2 . Получаем:

Далее произведем трансформации в числителе:

Нам известно, что D = b2 − 4ac. Подставим это выражение вместо D.

Далее раскроем скобки и приведем подобные члены:

Сократим:

Мы доказали: x₁ * x₂ = c.

Значит сумма корней приведённого квадратного уравнения x 2 + bx + c = 0 равна второму коэффициенту с противоположным знаком (x₁ + x₂ = −b), а произведение корней равно свободному члену (x₁ * x₂= c). Теорема доказана.

Обратная теорема Виета

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

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 являются корнями x 2 + bx + c = 0.

Обратные теоремы зачастую сформулированы так, что их утверждением является заключение первой теоремы. Так, при доказательстве теоремы Виета стало понятно, что сумма x₁ и x₂ равна −b, а их произведение равно c. В обратной теореме это является утверждением.

Докажем теорему, обратную теореме Виета

Корни x₁ и x₂ обозначим как m и n. Тогда утверждение будет звучать следующим образом: если сумма чисел m и n равна второму коэффициенту x 2 + bx + c = 0, взятому с противоположным знаком, а произведение равно свободному члену, то числа m и n являются корнями x 2 + bx + c = 0.

Зафиксируем, что сумма m и n равна −b, а произведение равно c.

Чтобы доказать, что числа m и n являются корнями уравнения, нужно поочередно подставить буквы m и n вместо x, затем выполнить возможные тождественные преобразования. Если в результате преобразований левая часть станет равна нулю, то это будет означать, что числа m и n являются корнями x 2 + bx + c = 0.

    Выразим b из равенства m + n = −b. Это можно сделать, умножив обе части на −1:

Подставим m в уравнение вместо x, выражение −m − n подставим вместо b, а выражение mn — вместо c:

При x = m получается верное равенство. Значит число m является искомым корнем.

  1. Аналогично докажем, что число n является корнем уравнения. Подставим вместо x букву n, а вместо c подставим m * n, поскольку c = m * n.

    При x = n получается верное равенство. Значит число n является искомым корнем.

Мы доказали: числа m и n являются корнями уравнения x 2 + bx + c = 0.

Примеры

Для закрепления знаний рассмотрим примеры решения уравнений по теореме, обратной теореме Виета.

Дано: 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://lh6.googleusercontent.com/tFokx3SM93Hwlr7ZM9BqX1xiHKv_2dUIB9MoNa8RAwSTmQKXdCcqcFXxTZmxNGw7bOVek-RzRXqBkoCqnYMiqIYVwKhfnHeU-7mA03feEqJTlyKB7e-OsTTKgPaOlddfiaTGszcv» width=»99″>

Имея эти два равенства можно подобрать подходящие корни, которые будут удовлетворять как равенству обоим равенствам системы.

Подбор корней удобнее выполнять с помощью их произведения. 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. Значения 4 и 2 подходят обоим равенствам:

Значит числа 4 и 2 являются корнями уравнения x 2 − 6x + 8 = 0.
2 − 6x + 8 = 0″ height=»57″ src=»https://lh3.googleusercontent.com/rohB7Bvd-elMhTxEUuOhKqLJjqLAvo9VlJxZvOnMeDAHARfKT-SYOWb1WXTTWEN2h0oKbLl6wH7lc0IWL_vH3Si2AJGAGXVn8TPFDT_J1Wu2WeoQ-WP1qgXjCnZ99tWUkK2BOvF2″ width=»64″>

Неприведенное квадратное уравнение

Теорема Виета выполняется только тогда, когда квадратное уравнение является приведённым, то есть его первый коэффициент равен единице:

ax 2 + bx + c = 0, где а = 1.

Если квадратное уравнение не является приведенным, но задание связано с применением теоремы, нужно обе части разделить на коэффициент, который располагается перед x 2 .

  1. Получилось следующее приведенное уравнение:
    Получается, второй коэффициент при x равен, свободный член —. Значит сумма и произведение корней будут иметь вид:

Рассмотрим пример неприведенного уравнения: 4x 2 + 5x + 1 = 0. Разделим обе его части на коэффициент перед x 2 , то есть на 4.

  • Получилось приведённое квадратное уравнение. Второй коэффициент которого равен, а свободный член.
  • Тогда в соответствии с теоремой Виета получаем:
  • Метод подбора помогает найти корни: −1 и
  • Теорема Виета

    Что называют теоремой?

    Если человек обнаружил в математике какую-нибудь закономерность, позволяющую быстро решить ту или иную задачу, то ему не следует говорить о том, что он сделал открытие. Потому что может случиться так, что эта закономерность работает только для определённых случаев, а для других не работает или вовсе решает задачу неправильно.

    Чтобы поделиться своим открытием с другими людьми, найденную закономерность следует сформулировать в виде утверждения, а затем доказать это утверждение, приводя неоспоримые факты.

    Сформулированное утверждение называют теоремой. А доказательство теоремы состоит из фактов, логических рассуждений и вычислений, которые не оспариваются.

    Например, теоремой можно назвать следующее утверждение:

    «Если числитель и знаменатель обыкновенной дроби умнóжить на какое-нибудь число, то значение данной дроби не измéнится».

    А затем привести такое доказательство:

    Пусть, имеется дробь . Умнóжим числитель и знаменатель этой дроби на число с . Тогда полýчится дробь . Докáжем, что дроби и равны. То есть докажем, что равенство является верным.

    Для доказательства этого равенства воспользуемся основным свойством пропорции:

    От перестановки мест сомножителей произведение не меняется. Поэтому в получившемся равенстве можно упорядочить правую часть по алфавиту:

    Поскольку равенство является пропорцией, а пропорция это равенство двух отношений, то дроби и равны. Теорема доказана.

    Теорема Виета

    Французский математик Франсуа Виет выявил интересную взаимосвязь между коэффициентами приведённого квадратного уравнения и корнями этого же уравнения. Эта взаимосвязь представлена в виде теоремы и формулируется так:

    Сумма корней приведённого квадратного уравнения x 2 + bx + c = 0 равна второму коэффициенту, взятому с противоположным знáком, а произведение корней равно свободному члену.

    То есть, если имеется приведённое квадратное уравнение x 2 + bx + c = 0 , а его корнями являются числа x1 и x2 , то справедливы следующие два равенства:

    Знак системы (фигурная скобка) говорит о том, что значения x1 и x2 удовлетворяют обоим равенствам.

    Покажем теорему Виета на примере приведённого квадратного уравнения x 2 + 4x + 3 = 0 .

    Мы пока не знаем какие корни имеет уравнение x 2 + 4x + 3 = 0 . Но по теореме Виета можно записать, что сумма этих корней равна второму коэффициенту 4 , взятому с противоположным знáком. Если коэффициент 4 взять с противоположным знáком, то получим −4 . Тогда:

    А произведение корней по теореме Виета будет равно свободному члену. В уравнении x 2 + 4x + 3 = 0 свободным членом является 3 . Тогда:

    Теперь проверим действительно ли сумма корней равна −4 , и равно ли произведение 3 . Для этого найдём корни уравнения x 2 + 4x + 3 = 0 . А для удобства воспользуемся формулами для чётного второго коэффициента:

    Корнями уравнения являются числа −1 и −3 . По теореме Виета их сумма должна была равняться второму коэффициенту уравнения x 2 + 4x + 3 = 0 , взятому с противоположным знаком. Действительно, так оно и есть. Вторым коэффициентов в уравнении x 2 + 4x + 3 = 0 является 4 . Если взять его с противоположным знаком и приравнять сумму корней x1 + x2 к этому коэффициенту, то получается верное равенство:

    А произведение корней −1 и −3 по теореме Виета должно было равняться свободному члену уравнения x 2 + 4x + 3 = 0 , то есть числу 3 . Видим, что это условие тоже выполняется:

    Значит выражение является справедливым.

    Рассмотрим квадратное уравнение x 2 − 8x + 15 = 0 . По теореме Виета сумма корней этого уравнения равна второму коэффициенту, взятому с противоположным знаком. Второй коэффициент равен −8 . Если взять его с противоположным знаком, то получим 8 . Тогда:

    А произведение корней равно свободному члену. В уравнении x 2 − 8x + 15 = 0 свободным членом является 15 . Тогда:

    Теперь проверим действительно ли сумма корней равна 8 , и равно ли произведение 15 . Для этого найдём корни данного уравнения. А для удобства воспользуемся формулами для чётного второго коэффициента. В этот раз пропустим нéкоторые подробные записи:

    Видим, что корнями уравнения x 2 − 8x + 15 = 0 являются числа 5 и 3 . Их сумма равна 8 . То есть сумма корней равна второму коэффициенту уравнения x 2 − 8x + 15 = 0 , взятому с противоположным знаком.

    А произведение чисел 5 и 3 равно 15 . То есть равно свободному члену уравнения x 2 − 8x + 15 = 0 .

    Значит выражение является справедливым.

    Замечание. Чтобы теорема Виета выполнялась, квадратное уравнение обязательно должно быть приведённым и иметь корни.

    Например, рассмотрим квадратное уравнение x 2 − 2x + 4 = 0 . Напишем сумму и произведение корней этого уравнения:

    Но уравнение x 2 − 2x + 4 = 0 не имеет корней, сумма которых равна 2, а произведение которых равно 4 . Убедиться в этом можно, вычислив дискриминант:

    А значит записывать выражение не имеет смысла.

    Теорема Виета полезна тем, что позволяет до начала решения узнать знаки корней уравнения.

    Например, запишем для уравнения x 2 − 5x + 6 = 0 сумму и произведение его корней. Сумма корней равна второму коэффициенту, взятому с противоположным знаком, а произведение корней равно свободному члену:

    Посмотрев на эти два равенства можно сразу понять, что оба корня должны быть положительными. Потому что произведение x1 × x2 = 6 будет выполняться только в двух случаях: если значения x1 и x2 положительны либо они оба отрицательны. Если эти значения будут отрицательными, то не будет выполняться равенство x1 + x2 = 5 , поскольку его правая часть равна положительному числу. А значения x1 и x2 должны удовлетворять как равенству x1 + x2 = 5 , так и равенству x1 × x2 = 6.

    Ещё одна польза от теоремы Виета в том, что корни можно найти методом подбора. В данном примере корни должны быть такими, чтобы они удовлетворяли как равенству x1 + x2 = 5 так и равенству x1 × x2 = 6 . Очевидно, что таковыми являются корни 3 и 2

    Доказательство теоремы Виета

    Пусть дано приведённое квадратное уравнение x 2 + bx + c = 0 . Если его дискриминант больше нуля, то оно имеет два корня, сумма которых равна второму коэффициенту, взятому с противоположным знаком, а произведение корней равно свободному члену:

    Вспомним формулы корней квадратного уравнения:

    Найдём сумму корней x1 и x2 . Для этого подставим в выражение x1 + x2 вместо x1 и x2 соответствующие выражения из правой части формул корней квадратного уравнения. Не забываем, что в приведённом квадратном уравнении x 2 + bx + c = 0 старший коэффициент a равен единице. Тогда в процессе подстановки знаменатель станет равен просто 2

    Запишем правую часть в виде дроби с одним знаменателем:

    Раскроем скобки в числителе и приведём подобные члены:

    Сократим дробь на 2 , тогда получим −b

    Теперь аналогично докажем, что произведение x1 × x2 равно свободному члену c .

    Подставим вместо x1 и x2 соответствующие выражения из формул корней квадратного уравнения. Не забываем, что коэффициент a всё ещё равен единице:

    Чтобы перемнóжить дроби, нужно перемнóжить их числители и знаменатели:

    В числителе теперь содержится произведение суммы двух выражений и разности этих же выражений. Воспользуемся тождеством (a + b)(a − b) = a 2 − b 2 . Тогда в числителе полýчится А знаменатель будет равен 4

    Теперь в числителе выражение (−b) 2 станет равно b 2 , а выражение станет равно просто D

    Но D равно b 2 − 4ac . Подстáвим это выражение вместо D , не забывая что a = 1 . То есть вместо b 2 − 4ac надо подставить b 2 − 4c

    В получившемся выражении раскроем скобки в числителе и приведём подобные члены:

    Сократим получившуюся дробь на 4

    Таким образом, сумма корней приведённого квадратного уравнения x 2 + bx + c = 0 равна второму коэффициенту, взятому с противоположным знáком ( x1 + x2 = −b ), а произведение корней равно свободному члену ( x1 × x2 = c ). Теорема доказана.

    Теорема, обратная теореме Виета

    Когда записана сумма и произведение корней приведённого квадратного уравнения, обычно начинается подбор подходящих корней к этому уравнению. В этот момент в работу включается так называемая теорема, обратная теореме Виета. Она формулируется так:

    Если числа x1 и x2 таковы, что их сумма равна второму коэффициенту уравнения x 2 + bx + c = 0, взятому с противоположным знáком, а произведение чисел x1 и x2 равно свободному члену уравнения x 2 + bx + c = 0, то числа x1 и x2 являются корнями уравнения x 2 + bx + c = 0.

    Обратные теоремы бывают поставлены так, что их утверждением является заключение первой теоремы.

    Так, доказывая теорему Виета мы пришли к заключению, что сумма x1 и x2 равна −b , а произведение x1 и x2 равно c . В обратной же теореме это заключение служит утверждением.

    Ранее мы решили уравнение x 2 − 5x + 6 = 0 и написали для него такую сумму и произведение корней:

    А затем подобрали корни 3 и 2 . По сути мы применили теорему, обратную теореме Виета. Числа 3 и 2 таковы, что их сумма равна второму коэффициенту уравнения x 2 − 5x + 6 = 0 , взятому с противоположным знаком (числу 5 ), а произведение чисел 3 и 2 равно свободному члену (числу 6 ). Значит числа 3 и 2 являются корнями уравнения x 2 − 5x + 6 = 0 .

    Пример 2. Решить квадратное уравнение x 2 − 6x + 8 = 0 по теореме, обратной теореме Виета.

    В данном уравнении a = 1 . Значит квадратное уравнение является приведённым. Его можно решить по теореме, обратной теореме Виета.

    Сначала запишем сумму и произведение корней уравнения. Сумма корней будет равна 6 , поскольку второй коэффициент исходного уравнения равен −6 . А произведение корней будет равно 8

    Теперь имея эти два равенства можно подобрать подходящие корни. Они должны удовлетворять как равенству x1 + x2 = 6 , так и равенству x1 × x2 = 8

    Подбор корней удобнее выполнять с помощью их произведения. Используя равенство x1 × x2 = 8 нужно найти такие x1 и x2 , произведение которых равно 8.

    Число 8 можно получить если перемножить числа 4 и 2 либо 1 и 8.

    4 × 2 = 8
    1 × 8 = 8

    Но значения x1 и x2 надо подбирать так, чтобы они удовлетворяли не только равенству x1 × x2 = 8 , но и равенству x1 + x2 = 6 .

    Сразу делаем вывод, что значения 1 и 8 не годятся, поскольку они хоть и удовлетворяют равенству x1 × x2 = 8 , но не удовлетворяют равенству x1 + x2 = 6 .

    Зато значения 4 и 2 подходят как равенству x1 × x2 = 8 , так и равенству x1 + x2 = 6 , поскольку эти значения удовлетворяют обоим равенствам:

    Значит корнями уравнения x 2 − 6x + 8 = 0 являются числа 4 и 2 .

    Обратная теорема, как и любая теорема нуждается в доказательстве. Докажем теорему, обратную теореме Виета. Для удобства корни x1 и x2 обозначим как m и n . Тогда утверждение теоремы, обратной теореме Виета примет следующий вид:

    Если числа m и n таковы, что их сумма равна второму коэффициенту уравнения x 2 + bx + c = 0, взятому с противоположным знáком, а произведение чисел m и n равно свободному члену уравнения x 2 + bx + c = 0, то числа m и n являются корнями уравнения x 2 + bx + c = 0

    Для начала запишем, что сумма m и n равна −b , а произведение mn равно c

    Чтобы доказать, что числа m и n являются корнями уравнения x 2 + bx + c = 0 , нужно поочередно подстáвить буквы m и n в это уравнение вместо x , затем выполнить возможные тождественные преобразования. Если в результате преобразований левая часть станет равна нулю, то это будет означать, что числа m и n являются корнями уравнения x 2 + bx + c = 0 .

    Помимо букв m и n нам нужно знать чему равен параметр b . Выразим его из равенства m + n = −b . Легче всего это сделать, умножив обе части этого равенства на −1

    Теперь всё готово для подстановок. Подстáвим m в уравнение x 2 + bx + c = 0 вместо x , а выражение −m − n подставим вместо b

    Видим, что при x = m получается верное равенство. Значит число m является корнем уравнения x 2 + bx + c = 0 .

    Аналогично докажем, что число n является корнем уравнения x 2 + bx + c = 0 . Подставим вместо x букву n , а вместо c подставим mn , поскольку c = mn .

    Видим, что при x = n тоже получается верное равенство. Значит число n является корнем уравнения.

    Следовательно, числа m и n являются корнями уравнения x 2 + bx + c = 0 .

    Примеры решения уравнений по теореме, обратной теореме Виета

    Пример 1. Решить квадратное уравнение x 2 − 4x + 4 = 0 по теореме, обратной теореме Виета.

    Запишем сумму корней x1 и x2 и приравняем её к второму коэффициенту, взятому с противоположным знаком. Также запишем произведение корней x1 и x2 и приравняем его к свободному члену :

    В данном примере очевидно, что корнями являются числа 2 и 2 . Потому что их сумма равна 4 и произведение равно 4

    Значение x1 совпадает с x2 . Это тот случай, когда квадратное уравнение имеет только один корень. Если мы попробуем решить данное уравнение с помощью формул корней квадратного уравнения, то обнаружим что дискриминант равен нулю, и корень вычисляется по формуле

    Данный пример показывает, что теорема обратная теореме Виета, работает и для уравнений, имеющих только один корень. Признаком того, что квадратное уравнение имеет только один корень является то, что значения x1 и x2 совпадают.

    Пример 2. Решить уравнение x 2 + 3x + 2 = 0 по теореме, обратной теореме Виета.

    Запишем сумму и произведение корней данного уравнения:

    Теперь подберём значения x1 и x2 . Здесь начинается самое интересное. Произведение корней равно 2 . Число 2 можно получить перемножив 1 и 2 . Но сумма корней x1 + x2 равна отрицательному числу −3 . Значит значения 1 и 2 не подходят.

    Сумма бывает отрицательной если оба слагаемых отрицательны либо отрицательным является одно слагаемое, модуль которого больше.

    Если подберём корни с разными знаками, то не будет выполняться равенство x1 × x2 = 2 .

    Если подберем положительные корни, то будет выполняться равенство x1 × x2 = 2 , но не будет выполняться равенство x1 + x2 = −3 .

    Очевидно, что корнями являются два отрицательных числа. Произведение отрицательных чисел есть положительное число. А сумма отрицательных чисел есть отрицательное число.

    Тогда равенствам будут удовлетворять числа −1 и −2 .

    Итак, корнями являются числа −1 и −2

    Пример 3. Решить уравнение x 2 + 16x + 15 = 0 по теореме, обратной теореме Виета.

    Запишем сумму и произведение корней данного уравнения:

    Как и в прошлом примере сумма корней равна отрицательному числу, а произведение корней — положительному числу.

    Произведение бывает положительным если оба сомножителя положительны либо оба сомножителя отрицательны. Первый вариант отпадает сразу, поскольку сумма корней равна отрицательному числу. Тогда получается, что оба корня будут отрицательными. Попробуем подобрать их.

    Число 15 можно получить, если перемножить числа −1 и −15 или (−3) и (−5) . В данном случае подходит первый вариант, поскольку сумма чисел −1 и −15 равна −16 , а их произведение равно 15 . Значит корнями уравнения x 2 + 16x + 15 = 0 являются числа −1 и −15

    Пример 4. Решить уравнение x 2 − 10x − 39 = 0 по теореме, обратной теореме Виета.

    Запишем сумму и произведение корней данного уравнения:

    Произведение корней равно отрицательному числу. Значит один из корней является отрицательным. Число −39 можно получить если перемножить числа −3 и 13 либо −13 и 3 . Из этих комбинаций больше годится комбинация −3 и 13 , поскольку при перемножении этих чисел получается −39 , а при сложении 10

    Значит корнями уравнения x 2 − 10x − 39 = 0 являются числа −3 и 13

    Пример 5. Первый корень уравнения x 2 + bx + 45 = 0 равен 15 . Найти второй корень этого уравнения, а также значение коэффициента b .

    По теореме Виета произведение корней приведённого квадратного уравнения равно свободному члену. В данном случае это произведение равно 45

    При этом один из корней уже известен — это корень 15 .

    Тогда второй корень будет равен 3 , потому что число 45 получается, если 15 умножить на 3

    Этот второй корень также можно было бы получить, выразив из равенства 15 × x2 = 45 переменную x2

    Теперь определим значение коэффициента b . Для этого напишем сумму корней уравнения:

    По теореме Виета сумма корней приведенного квадратного уравнения равна второму коэффициенту, взятому с противоположным знаком. Если сумма корней равна 18, а 18 это положительное число, то в самóм уравнении этот коэффициент будет отрицательным:

    Обычно решение к такой задаче записывают так. Сначала записывают основную теорему Виета в виде суммы и произведения корней:

    Затем в это выражение подставляют имеющиеся известные значения. В нашем случае известно, что первый корень равен 15 , а свободный член уравнения x 2 + bx + 45 = 0 равен 45

    Из этой системы следует найти x2 и b . Выразим эти параметры:

    Из этой системы мы видим, что x2 равно 3. Подставим его в первое равенство:

    Теперь из первого равенства мы видим, что −b равно 18

    Но нас интересует b , а не −b . Следует помнить, что −b это −1b . Чтобы найти b нужно 18 разделить на −1 . Тогда b станет равно −18

    Этот же результат можно получить если в выражении умножить первое равенство на −1

    Теперь возвращаемся к исходному уравнению x 2 + bx + 45 = 0 и подставляем найденное значение b

    Выполним умножение −18 на x . Получим −18x

    Пример 6. Используя теорему Виета, написать приведённое квадратное уравнение, корнями которых являются числа 2 и 8 .

    В этом задании корни уже известны. То есть x1 = 2 , x2 = 8 . По ним надо составить квадратное уравнение вида x 2 + bx + c = 0 .

    Запишем сумму и произведение корней:

    По теореме Виета сумма корней приведённого квадратного уравнения равна второму коэффициенту, взятому с противоположным знаком. Если сумма корней 2 и 8 равна 10 , то в самóм уравнении число 10 должно быть с противоположным знаком. Значит b = −10 .

    Произведение корней по теореме Виета равно свободному члену. У нас это произведение равно 16 .

    Значит b = −10 , c = 16 . Отсюда:

    Пример 7. Используя теорему Виета, написать приведённое квадратное уравнение, корнями которых являются числа и .

    Запишем сумму и произведение корней:

    Сумма корней равна 2. Тогда в уравнении второй коэффициент будет равен −2. А произведение корней равно −1. Значит свободный член будет равен −1. Тогда:

    Когда квадратное уравнение неприведённое

    Теорема Виета выполняется только тогда, когда квадратное уравнение является приведённым.

    Если квадратное уравнение не является приведённым, но всё равно возникла необходимость применить теорему Виета, то обе части неприведённого квадратного уравнения следует разделить на коэффициент, который располагается перед x 2 .

    Если к примеру в квадратном уравнении a x 2 + bx + c = 0 коэффициент a не равен единице, то данное уравнение является неприведённым. Чтобы сделать его приведённым, надо разделить обе его части на коэффициент, который располагается перед x 2 , то есть на a

    Получилось уравнение , которое является приведённым. В нём второй коэффициент равен , а свободный член равен . Тогда сумма и произведение корней будут выглядеть так:

    Например, решим квадратное уравнение 4x 2 + 5x + 1 = 0 . Это уравнение не является приведённым. Приведённым оно станет, если разделить обе его части на коэффициент, который располагается перед x 2 , то есть на 4

    Получили приведённое квадратное уравнение. В нём второй коэффициент равен , а свободный член . Тогда по теореме Виета имеем:

    Отсюда методом подбора находим корни −1 и

    Возможно этот метод вы редко будете использовать при решении квадратных уравнений. Но знать о нём не помешает.

    Пример 2. Решить квадратное уравнение 3x 2 − 7x + 2 = 0

    Данное уравнение не является приведённым, а значит его пока нельзя решить по теореме, обратной теореме Виета.

    Сделаем данное уравнение приведенным. Разделим обе части на коэффициент, который располагается перед x 2

    Получили уравнение . Запишем сумму и произведение корней этого уравнения:

    Отсюда методом подбора находим корни 2 и

    Пример 3. Решить квадратное уравнение 2x 2 − 3x − 2 = 0

    Это неприведённое квадратное уравнение. Чтобы сделать его приведённым, нужно разделить обе его части на 2 . Сделать это можно в уме. Если 2x 2 разделить на 2 , то полýчится x 2

    Далее если −3x разделить на 2 , то полýчится . Чтобы видеть где коэффициент, а где переменная, такое выражение записывают в виде

    Далее если −2 разделить на 2 , то полýчится −1

    Прирáвниваем получившееся выражение к нулю:

    Теперь применяем теорему Виета. Сумма корней будет равна второму коэффициенту, взятому с противоположным знáком, а произведение корней свободному члену:

    Отсюда методом подбора находим корни 2 и

    Квадратное уравнение. Дискриминант. Теорема Виета.

    теория по математике 📈 уравнения

    Уравнение вида ax 2 +bx+c=0, где a,b,c – любые числа, причем a≠0, называют квадратным уравнением. Числа a,b,c принято называть коэффициентами, при этом a – первый коэффициент, b – второй коэффициент, c – свободный член.

    Квадратное уравнение может иметь не более двух корней. Решить такое уравнение – это значит найти все его корни или доказать, что их нет.

    Дискриминант

    Количество корней квадратного уравнения зависит от такого элемента, как дискриминант (обозначают его буквой D).

    Нахождение корней квадратного уравнения

    Дискриминант – это такой математический инструмент, который позволяет нам определять количество корней. Он выражается определенной формулой:

    D=b 2 –4ac

      Если D>0, то уравнение имеет два различных

    Корень — осевой, обычно подземный вегетативный орган высших сосудистых растений, обладающий неограниченным ростом в длину и положительным геотропизмом. Корень осуществляет закрепление растения в почве и обеспечивает поглощение и проведение воды с растворёнными минеральными веществами к стеблю и листьям.

    Пример №1. Решить уравнение х 2 –2х–3=0. Определяем коэффициенты: а=1, b=–2, c=–3. Находим дискриминант: D=b 2 –4ac=(–2) 2 –41(–3)=4+12=16. Видим, что дискриминант положительный, значит, уравнение имеет два различных корня, находим их:

    Пример №2. Решить уравнение 5х 2 +2х+1=0. Определяем коэффициенты: а=5, b=2, c=1. D=b 2 –4ac=2 2 –4=4–20=–16, D 2 –6х+9=0. Определяем коэффициенты: а=1, b=–6, c=9.

    D=b 2 –4ac=(–6) 2 –4=36–36=0, D=0, 1

    Корень — осевой, обычно подземный вегетативный орган высших сосудистых растений, обладающий неограниченным ростом в длину и положительным геотропизмом. Корень осуществляет закрепление растения в почве и обеспечивает поглощение и проведение воды с растворёнными минеральными веществами к стеблю и листьям.

    Теорема Виета

    Среди квадратных уравнений встречаются такие, у которых первый коэффициент равен 1 (обратим внимание на пример 1 и 3), такие уравнения называются приведенными.

    Приведенные квадратные уравнения можно решать не только с помощью дискриминанта, но и с помощью теоремы Виета.

    Сумма корней приведенного квадратного уравнения равна второму коэффициенту, взятому с противоположным знаком; произведение корней равно третьему коэффициенту.

    Корни с помощью данной теоремы находятся устно способом подбора. Рассмотрим это на примерах.

    Пример №4. Решить уравнение х 2 –10х+21=0. Выпишем коэффициенты: а=1, b=–10, c=21. Применим теорему Виета:

    Начинаем с произведения корней, которое является положительным числом, значит оба корня либо отрицательные, либо положительные. Предполагаем, что это могут быть либо 3 и 7, либо противоположные им числа. Теперь смотрим на сумму, она является положительным числом, поэтому нам подходит пара чисел 3 и 7. Проверяем: 3+7=10, 37=21. Значит, корнями данного уравнения являются числа 3 и 7.

    Пример №5. Решить уравнение: х 2 +5х+4=0. Выпишем коэффициенты: а=1, b=5, c=4. По теореме Виета:

    Видим, что произведение корней равно 4, значит оба корня либо отрицательные, либо положительные. Видим, что сумма отрицательная, значит, будем брать два отрицательных числа, нам подходят –1 и –4. Проверим:

    Данное уравнение является квадратным. Но в его условии присутствует квадратный

    Корень — осевой, обычно подземный вегетативный орган высших сосудистых растений, обладающий неограниченным ростом в длину и положительным геотропизмом. Корень осуществляет закрепление растения в почве и обеспечивает поглощение и проведение воды с растворёнными минеральными веществами к стеблю и листьям.

    Записываем обязательно в начале решения, что подкоренное выражение может быть только равным нулю или положительным числом (правило извлечения квадратного

    Корень — осевой, обычно подземный вегетативный орган высших сосудистых растений, обладающий неограниченным ростом в длину и положительным геотропизмом. Корень осуществляет закрепление растения в почве и обеспечивает поглощение и проведение воды с растворёнными минеральными веществами к стеблю и листьям.

    Решаем полученное неравенство: − х ≥ − 5 , отсюда х ≤ 5 . Следовательно, для ответа мы будем выбирать значения, которые меньше или равны 5.

    Решаем наше квадратное уравнение, перенося все слагаемые из правой части в левую, изменяя при этом знаки на противоположные и приводя подобные слагаемые (выражения с квадратным корнем взаимоуничтожаются):

    х 2 − 2 х + √ 5 − х − √ 5 − х − 24 = 0

    Получим приведенное квадратное уравнение, корни которого можно найти подбором по теореме Виета:

    х 2 − 2 х − 24 = 0

    Итак, корнями уравнения х 2 − 2 х − 24 = 0 будут числа -4 и 6.

    Теперь выбираем корень, обращая внимание на наше ограничение на х, т.е. корень должен быть меньше или равен 5. Таким образом, запишем, что 6 – это посторонний корень, так как 6 н е ≤ 5 , а число минус 4 записываем в ответ нашего уравнения, так как − 4 ≤ 5 .

    pазбирался: Даниил Романович | обсудить разбор | оценить

    источники:

    http://spacemath.xyz/teorema-vieta/

    http://spadilo.ru/kvadratnoe-uravnenie-i-diskriminant/

    План урока:

    Целое уравнение и его степень

    Решение уравнений методом подбора корня

    Решение уравнений с помощью разложения многочлена на множители

    Графический метод решения уравнений

    Решение дробно-рациональных уравнений

    Целое уравнение и его степень

    Ранее мы уже изучали понятие целого выражения. Так называют любое выражение с переменной, в котором могут использоваться любые арифметические операции, а также возведение в степень. Однако есть важное ограничение – в целом выражении переменная НЕ может находиться в знаменателе какой-нибудь дроби или быть частью делителя. Также переменная не может находиться под знаком корня. Для наглядности приведем примеры целых выражений:

    х – 5;

    3 + 6а)(а – 5а2);

    (n3 + 7)/5 (в знаменателе находится только число, без переменной);

    1ytrty

    А вот примеры нецелых выражений:

    2fdfg

    Отличительной особенностью целых выражений является то, что в них переменная может принимать любое значение. В нецелых же выражениях возникают ограничения на значения переменной, ведь знаменатель дроби не должен равняться нулю, в выражение под знаком корня не должно быть отрицательным.

    Введем понятие целого уравнения.

    3gfdg

    Приведем примеры целых ур-ний:

    0,75х7 + 0,53х6 – 45х = 18

    4ffddsf

    Напомним, что в математике существует понятие равносильных уравнений.

    5gfdfg

    Когда мы решаем ур-ния, мы в каждой новой строчке записываем ур-ние, равносильное предыдущему. Для этого используются равносильные преобразования (перенос слагаемых через знак «=» с противоположным знаком, деление обоих частей равенства на одинаковые числа и т. д.).

    Можно доказать (мы этого делать не будем), что любое целое ур-ние можно возможно преобразовать так, чтобы получилось иное, равносильное ему ур-ние, где в левой части будет находиться многочлен, а справа – ноль. Для этого надо лишь раскрыть скобки и умножить ур-ние на какое-нибудь число, чтобы избавиться от дробей.

    Пример. Преобразуйте целое ур-ние

    6gfdg

    так, чтобы слева стоял многочлен, а справа – ноль.

    Решение. В ур-нии есть дроби со знаменателями 5 и 4. Если умножить обе части на 20 (это наименьшее общее кратное чисел 5 и 4), то дроби исчезнут:

    7hgfgh

    Теперь раскроем скобки:

    4(5х3 – 3х4 + 45х – 27х2) – 40 = 10х2 + 5х + 35

    20х3 – 12х4 + 180х – 108х2 – 40 = 10х2 + 5х + 35

    Осталось перенести все слагаемые влево и привести подобные слагаемые:

    20х3 – 12х4 + 180х – 108х2 – 40 – 10х2 – 5х – 35 = 0

    – 12х4 + 20х3 – 118х2 + 175х – 75 = 0

    Получили ур-ние в той форме, которую и надо было найти по условию.

    Ответ:– 12х4 + 20х3 – 118х2 + 175х – 75 = 0

    В математике любой полином можно обозначить как Р(х). Если ур-ние привели к тому виду, когда в одной части многочлен, а в другой ноль, то говорят, что получили ур-ние вида Р(х) = 0.

    8hgfh

    Получается, что решение целого уравнения всегда можно свести к решению равносильного ему ур-ния Р(х) = 0. Именно поэтому многочлены играют такую большую роль в математике

    Напомним, что степенью многочлена называется максимальная степень входящего в его состав одночлена. Это же число является и степенью целого уравнения Р(х) = 0, а также степенью любого равносильного ему целого ур-ния.

    9dfg

    Пример. Определите степень ур-ния

    3 – 5)(2х + 7) = 2х4 + 9

    Решение. Приведем ур-ние к виду Р(х) = 0. Для этого раскроем скобки:

    3 – 5)(2х + 7) = 2х4 + 9

    4 + 7х3 – 10х – 35 = 2х4 + 9

    Перенесем все слагаемые влево и приведем подобные слагаемые:

    4 + 7х3 – 10х – 35 – 2х4 – 9 = 0

    3 – 10х – 44 = 0

    Получили в левой части многочлен 3-ей степени. Следовательно, и исходное ур-ние имело такую же степень

    Ответ: 3

    Приведем примеры ур-ний первой степени:

    5х + 8 = 0

    9z– 6 = 0

    5,4568у + 0,0002145 = 0

    Все они являются линейными ур-ниями, метод их решения изучался ранее. Они имеют 1 корень.

    Приведем примеры ур-ний второй степени:

    6t2 + 98t – 52 = 0

    54у + 23у = 0

    12x2– 65 = 0

    Это квадратные ур-ния. У них не более двух действительных корней. Для их нахождения в общем случае надо вычислить дискриминант и использовать формулу

    10gdfgfdg

    Квадратные и линейные ур-ния умели решать ещё в Древнем Вавилоне 4 тысячи лет назад! А вот с ур-ния 3-ей степени (их ещё называют кубическими уравнениями) оказались значительно сложнее. Приведем их примеры:

    3 + 4х2 – 19х + 17 = 0

    у3 – 5у + 7 = 0

    Лишь в 1545 году итальянец Джералимо Кардано опубликовал книгу, в которой описывался общий алгоритм решения кубических ур-ний. Он достаточно сложный и не входит в школьный курс математики. Его ученик, Лодовико Феррари, предложил метод решения ур-ний четвертой степени. В качестве примера такого ур-ния можно привести:

    4 + 6х3 – 2х2 – 10х + 1 = 0

    Лишь в XIX веке было доказано, что для ур-ний более высоких степеней (5-ой, 6-ой и т. д.) не существует универсальных формул, с помощью которых можно было бы найти их корни.

    Отметим, что если степень целого ур-ния равна n, то у него не более корней (но их число может быть и меньше). Так, количество корней кубического уравнения не превышает трех, а у ур-ния 4-ой степени их не более 4.

    9 2 2

    Чтобы доказать это утверждение, сначала покажем способ составления уравнения Р(х) = 0, имеющего заранее заданные корни. Пусть требуется составить ур-ние, имеющее корни k1, k2,k3,…kn. Приравняем к нулю следующее произведение скобок:

    (х – k1)(х – k2)(х – k3)…(х – kn) = 0

    Составленное ур-ние имеет все требуемые корни и никаких других корней. Действительно, произведение множителей может равняться нулю только в случае, если хотя бы один из множителей нулевой. Поэтому для решения ур-ния

    (х – k1)(х – k2)(х – k3)…(х – kn) = 0

    надо каждую скобку приравнять к нулю:

    х – k1 = 0 или х – k2 = 0 или х – k3 = 0 или…х – kn = 0

    Перенесем второе слагаемое вправо в каждом равенстве и получим:

    х = k1 или х = kили х = k3 или…х = kn

    Чтобы вместо произведения скобок слева стоял многочлен, надо просто раскрыть скобки.

    Пример. Составьте уравнение в виде Р(х) = 0, имеющее корни 1, 2, 3 и 4.

    Запишем целое ур-ние, имеющее требуемые корни:

    (х – 1)(х – 2)(х – 3)(х – 4) = 0

    Будем поочередно раскрывать скобки, умножая 1-ую скобку на 2-ую, полученный результат на 3-ю и т.д.:

    2 – 3х + 2)(х – 3)(х – 4) = 0

    3 – 6х2 + 11х – 6)(х – 4) = 0

    х4 – 10х3 + 35х2 – 50х +24 = 0

    Получили ур-ние вида Р(х) = 0. Для проверки вычислений можно подставить в него числа 1, 2, 3 и 4 и убедиться, что они обращают ур-ние в верное равенство.

    Ответ: х4 – 10х3 + 35х2 – 50х +24 = 0

    Заметим, что в рассмотренном примере, когда мы перемножали многочлены, мы получали новый полином, чья степень увеличивалась на единицу. Мы перемножили 4 скобки (х – k1), а потому получили полином 4 степени. Если бы мы перемножали, скажем, 10 таких скобок, то и многочлен бы получился 10-ой степени. Именно поэтому ур-ние n-ой степени не более n корней.

    Действительно, предположим, что какое-то ур-ние n-ой степени имеет хотя бы (n + 1) корень. Обозначим эти корни как k1, k2,k3,…kn, kn+1 и запишем уравнение:

    (х – k1)(х – k2)(х – k3)…(х – kn)(х – kn+1) = 0

    Оно, по определению, равносильно исходному ур-нию, ведь оно имеет тот же набор корней. Слева записаны (n + 1) скобок, поэтому при их раскрытии мы получим полином степени (n + 1). Значит, и исходное ур-ние на самом деле имеет степень n + 1, а не n. Получили противоречие, которое означает, что на самом деле у уравнения n-ой степени не более n корней.

    Особо акцентируем внимание на том факте, что если корнями уравнения являются некоторые числа k1, k2,k3,…kn, то этому ур-нию равносильна запись (х – k1)(х – k2)(х – k3)…(х – kn) = 0

    12bgfhfgh

    Этот факт будет использован далее при решении ур-ний.

    Решение уравнений методом подбора корня

    Необязательно преобразовывать ур-ние, чтобы найти его корни. Одним из приемов решения целых уравнений является метод подбора корня. Ведь если надо доказать, что какое-то число – это корень ур-ния, достаточно просто подставить это число в ур-ние и получить справедливое равенство!

    Пример. Докажите, что корнями ур-ния

    х3 – 2х2 – х + 2 = 0

    являются только числа (– 1), 1 и 2.

    Решение. Подставим в ур-ние каждую из предполагаемых корней и получим справедливое равенство. При х = – 1 имеем:

    (– 1)3 – 2(– 1)2 – (– 1) + 2 = 0

    –1 – 2 + 1 + 2 = 0

    0 = 0

    При х = 1 получаем:

    13 – 2•12 – 1 + 2 = 0

    1 – 2 – 1 + 2 = 0

    0 = 0

    Наконец, рассмотрим случай, когда х = 2

    23 – 2•22 – 2 + 2 = 0

    8 – 8 – 2 + 2 = 0

    0 = 0

    Исходное ур-ние имеет 3-ю степень, поэтому у него не более 3 корней. То есть других корней, кроме (– 1), 1 и 2 , у него нет.

    Конечно, просто так подобрать корни довольно тяжело. Однако есть некоторые правила, которые помогают в этом. Для начала введем понятие коэффициентов уравнения.

    Понятно, что ур-ние Р(х) = 0 в общем виде можно записать так:

    а0xn + a1xn–1 + … + аn–1х + аn = 0

    Числа а0, а1, а2,…аnи называют коэффициентами уравнений.

    Например, для уравнения

    4 – 7х3 + 9х2 – х + 12 = 0

    коэффициенты равны

    а0 = 5

    а1 = – 7

    а2 = 9

    а3 = – 1

    а4 = + 12

    Если одна из слагаемых «пропущено» в уравнении, то считают, что коэффициент перед ним равен нулю. Например, в ур-нии

    х3 + 2х – 15 = 0

    нет слагаемого с буквенной частью х2. Можно считать, что ур-ние равносильно записи

    х3 + 0х2 + 2х – 15 = 0

    где слагаемое х2 есть, но перед ним стоит ноль. Тогда коэффициент а1 = 0.

    Для обозначения первого коэффициента а0 может использоваться термин старший коэффициент, а для последнего коэффициента аn – термин «свободный член» или «свободный коэффициент».

    Изучение коэффициентов ур-ния помогает быстрее подобрать корень. Существует следующая теорема:

    9 2 1

    Докажем это утверждение. Пусть m – это целый корень уравнения с целыми коэффициентами

    а0xn + a1xn–1 + … + аn–1х + аn = 0

    Тогда можно подставить туда число m и получить верное равенство:

    а0mn + a1mn–1 + … + аn–1m + аn = 0

    Поделим обе его части на m и получим

    а0mn–1 + a1mn–2 + … + аn–1 + аn/m = 0

    Справа – целое число (ноль), значит, и сумма чисел слева также целая. Все числа а0mn–1, a1mn–2, аn–1, очевидно, целые (так как и целыми являются и m, и все коэффициенты). Значит, и число аn/m должно быть целым. Но это возможно лишь в том случае, если m является делителем числа аn.

    Из доказанной теоремы следует, что при подборе корней ур-ния достаточно рассматривать только те из них, которые являются делителями свободного члена. При этом следует учитывать и отрицательные делители.

    Пример. Найдите целые корни уравнения

    4 – х3 – 9х2 + 4х + 4 = 0

    Решение. Все коэффициенты ур-ния – целые, а потому целый корень должен быть делителем свободного члена, то есть числа 4. Делителями четверки являются 1 и (– 1), 2 и (– 2), 4 и (– 4). Подставляя каждое из этих чисел в ур-ние, получим верные равенства только для чисел 1, 2 и (– 2):

    2•14 – 13 – 9•12 + 4•1 + 4 = 2 – 1 – 9 + 4 + 4 = 0

    2•24 – 23 – 9•22 + 4•2 + 4 = 32 – 8 – 36 + 8 + 4 = 0

    2•(– 2)4 – (– 2)3 – 9•(– 2)2 + 4(– 2) + 4 = 32 + 8 – 36 – 8 + 4 = 0

    Таким образом, только эти числа и могут быть целыми корнями ур-ния. Так как мы рассматриваем ур-ние 4 степени, то, возможно, у него помимо 3 целых корней есть ещё один дробный.

    Ответ: 1; 2; (– 2).

    Пример. Решите ур-ние

    0,5х3 + 0,5х + 5 = 0

    Решение. У ур-ния дробные коэффициенты. Умножим обе части равенства на 2 и получим ур-ние с целыми коэффициентами:

    0,5х3 + 0,5х + 5 = 0

    (0,5х3 + 0,5х + 5)•2 = 0•2

    х3 + х + 10 = 0

    Попытаемся подобрать целый корень ур-ния. Он должен быть делителем свободного члена, то есть десятки. Возможными кандидатами являются числа 1 и (– 1), 2 и (– 2), 5 и (– 5), 10 и (– 10). Подходит только корень х = – 2:

    (– 2)3 + (– 2) + 10 = – 8 – 2 + 10 = 0

    Обратим внимание, что в левой части ур-ния стоит сумма функций, возрастающих на всей числовой прямой: у = х3 и у = х + 10. Значит, и вся левая часть х3 + х + 10 монотонно возрастает. Это значит, что у ур-ния есть только один корень, и мы его нашли ранее подбором.

    Ответ: – 2

    Ещё быстрее можно узнать, является ли единица корнем уравнения.

    14gffdgdfg

    Докажем это. Подставим в ур-ние

    а0xn + a1xn–1 + … + аn–1х + аn = 0

    значение х = 1. Так как единица в любой степени равна самой единице, то получим:

    а01n + a11n–1 + … + аn–11 + аn = 0

    а0 + a1 + … + аn–1 + аn = 0

    Получили равенство, в котором слева стоит сумма коэффициентов, в справа – ноль. Если сумма коэффициентов действительно равна нулю, то равенство верное, а, значит, единица является корнем ур-ния.

    Пример. Укажите хотя бы 1 корень ур-ния

    499х10 – 9990х7 + 501х6 – 10х5 + 10000х4 – 1000 = 0

    Решение. Заметим, что при сложении коэффициентов ур-ния получается 0:

    499 – 9990 + 501 – 10 + 10000 – 1000 = (499 + 501 – 1000) + (10000 – 9990 – 10) = 0 + 0 = 0

    Следовательно, единица является его корнем.

    Ответ: 1.

    Решение уравнений с помощью разложения многочлена на множители

    Если в уравнении вида P(x) = 0в левой части удается выполнить разложение многочлена на множители, то дальше каждый из множителей можно отдельно приравнять к нулю.

    Пример. Решите ур-ние

    х4 – 16 = 0

    Решение. Степень х4 можно представить как (х2)2, а 16 – как 42. Получается, что слева стоит разность квадратов, которую можно разложить на множители по известной формуле:

    х4 – 16 = 0

    2 – 4)(х2 + 4) = 0

    Приравняем каждую скобку к нулю и получим два квадратных ур-ния:

    х2 – 4 = 0 или х2 + 4 = 0

    х2 = 4 или х2 = – 4

    Первое ур-ние имеет два противоположных корня: 2 и (– 2). Второе ур-ние корней не имеет.

    Ответ: 2 и (– 2).

    Предположим, что у ур-ния 3-ей степени есть 3 корня, и подбором мы нашли один из них. Как найти оставшиеся корни? Здесь помогает процедура, известная как «деление многочленов в столбик». Продемонстрируем ее на примере. Пусть надо решить ур-ние

    100х3 – 210х2 + 134х – 24 = 0

    Можно заметить, сумма всех коэффициентов ур-ния равна нулю:

    100 – 210 + 134 – 24 = 0

    Следовательно, первый корень – это 1.

    Предположим, что у исходного ур-нияР(х) = 0 есть 3 корня, k1, k2и k3. Тогда ему равносильно другое ур-ние

    (х – k1)(х – k2)(х – k3) = 0

    Мы нашли, что первый корень k1 = 1, то есть

    (х – 1)(х – k2)(х – k3) = 0

    Обозначим как P1(x) = 0 ещё одно ур-ние, корнями которого будут только числа kи k3. Очевидно, что корнями ур-ния

    (х – 1)•P1(x) = 0

    Будут числа 1, kи k3. Его корни совпадают с корнями исходного ур-ния, а потому запишем

    (х – 1)•P1(x) = 100х3 – 210х2 + 134х – 24

    Поделим обе части на (х – 1):

    15gfdfg

    Итак, если «поделить» исходное ур-ние на х – 1, то получим какой-то многочлен Р1(х), причем решением уравнения P1(x) = 0 будут оставшиеся два корня, k2и k3. Деление можно выполнить в столбик. Для этого сначала запишем «делимое» и «делитель», как и при делении чисел:

    16gfdg

    Смотрим на первое слагаемое делимого. Это 100х3. На какой одночлен нужно умножить делитель (х – 1), чтобы получился полином со слагаемым 100х3? Это 100х2. Действительно, (х – 1)100х2 = 100х3 – 100х2. Запишем слагаемое 100х2 в результат деления, а результат его умножения на делитель, то есть 100х3 – 100х2, вычтем из делимого:

    17ggfh

    18gfh

    Теперь вычтем из делимого то выражение, которое мы записали под ним. Слагаемые 100х3, естественно, сократятся:

    (100х3 – 210х2) – (100х3 – 100х2) = 100х3 – 210х2 – 100х3 + 100х2 = – 110х2

    19dfg

    Далее снесем слагаемое 134х вниз:

    20gdfg

    На какое слагаемое нужно умножить (х – 1), что получился полином со слагаемым (– 110х2). Очевидно, на (– 110х):

    (х – 1)(– 110х2) = –110х2 + 110х

    Запишем в поле «ответа» слагаемое (– 110х2), а под делимый многочлен – результат его умножения на (х – 1):

    21gfdg

    При вычитании из (–110х2 + 134х) полинома (–110х2 + 110х) остается 24х. Далее сносим последнее слагаемое делимого многочлена вниз:

    22gfgty

    Выражение х – 1 нужно умножить на 24, чтобы получить 24х – 24. Запишем в поле «ответа» число 24, а в столбике произведение 24(х –1) = 24х – 24:

    23gdfg

    В результате в остатке получился ноль. Значит, всё сделано правильно. С помощью деления столбиком мы смогли разложить полином 100х3 – 210х2 + 134х – 24 на множители:

    100х3 – 210х2 + 134х – 24 = (х – 1)(100х2 – 110х + 24)

    Теперь перепишем исходное ур-ние с учетом этого разложения:

    100х3 – 210х2 + 134х – 24 = 0

    (х – 1)(100х2 – 110х + 24) = 0

    Теперь каждую отдельную скобку можно приравнять нулю. Получим ур-ние х – 1 = 0, корень которого, равный единице, мы уже нашли подбором. Приравняв к нулю вторую скобку, получим квадратное ур-ние:

    100х2 – 110х + 24 = 0

    D =b2 – 4ас = (– 110)2 – 4•100•24 = 12100 – 9600 = 2500

    24gdfg

    Итак, мы нашли три корня ур-ния: 1; 0,3 и 0,8.

    В данном случае мы воспользовались следующим правилом:

    25gdfg

    Пример. Решите уравнение

    3 – 8х2 + 16 = 0

    Решение. Все коэффициенты целые, а потому, если у уравнения есть целый корень, то он должен быть делителем 16. Перечислим эти делители: 1, – 1, 2, – 2, 4, – 4, 8, – 8, 16, – 16. Из всех них подходит только двойка:

    2•23 – 8•22 + 16 = 16 – 32 + 16 = 0

    Итак, первый корень равен 2. Это значит, что исходный многочлен можно разложить на множители, один из которых – это (х – 2). Второй множитель найдем делением в столбик. Так как в многочлене 2х3 – 8х2 + 16 нет слагаемого с буквенной часть х, то искусственно добавим её:

    3 – 8х2 + 16 = 2х3 – 8х2 + 0х + 16

    Теперь возможно деление:

    26gfdfg

    Получили, что 2х3 – 8х2 + 16 = (х – 2)(2х – 4х – 8)

    С учетом этого перепишем исходное ур-ние:

    3 – 8х2 + 16 = 0

    (х – 2)(2х – 4х – 8) = 0

    х – 2 = 0 или 2х – 4х – 8 = 0

    Решим квадратное ур-ние

    D =b2 – 4ас = (– 4)2 – 4•2•(– 8) = 16 + 64 = 80

    27hgfgh

    В 8 классе мы узнали, что если у квадратного ур-ния ах2 + bx + c = 0 есть два корня, то многочлен ах2 + bx + c можно разложить на множители по формуле

    ах2 + bx + c = а(х – k1)(х – k2)

    где kи k2– корни квадратного ур-ния. Оказывается, такое же действие можно выполнять с многочленами и более высоких степеней. В частности, если у кубического ур-ния есть 3 корня k1, kи k3, то его можно разложить на множители по формуле

    ах3 +bx2 + cx + d = a(х – k1)(х – k2)(х – k3)

    Пример. Разложите на множители многочлен 2х3 – 4х2 – 2х + 4.

    Решение. Целые корни этого многочлена (если они есть), должны быть делителем четверки. Из всех таких делителей подходят три: 1, (– 1) и 2:

    2•13 – 4•12 – 2•1 + 4 = 2 – 4 – 2 + 4 = 0

    2•(– 1)3 – 4•(– 1)2 – 2•(– 1) + 4 = – 2 – 4 + 2 + 4 = 0

    2•23 – 4•22 – 2•2 + 4 = 16 – 16 – 4 + 4 = 0

    Значит, многочлен можно разложить на множители:

    3 – 4х2 – 2х + 4 = 2(х + 1)(х – 1)(х – 2)

    Возникает вопрос – почему перед скобками нужна двойка? Попробуем сначала перемножить скобки без ее использования:

    (х + 1)(х – 1)(х – 2) = (х2 – 1)(х – 2) = х3 – 2х2 – х + 2

    Получили не тот многочлен, который стоит в условии. Однако ур-ние

    х3 – 2х2 – х + 2 = 0

    имеет те же корни (1, 2 и (– 1)), что и ур-ние

    3 – 4х2 – 2х + 4 = 0

    Дело в том, что это равносильные ур-ния, причем второе получено умножением первого на два:

    2•(х3 – 2х2 – х + 2) = 2х3 – 4х2 – 2х + 4

    Надо понимать, что хотя ур-ния 2х3 – 4х2 – 2х + 4 = 0 и х3 – 2х2 – х + 2 = 0, по сути, одинаковы, многочлены в их левой части различны. Заметим, что при перемножении скобок (х – k1), (х – k2), (х – k3) и т.д. всегда будет получаться полином, у которого старший коэффициент равен единице. Поэтому, чтобы учесть этот самый коэффициент, надо домножить произведение скобок на него:

    3 – 4х2 – 2х + 4= 2•(х3 – 2х2 – х + 2) = 2(х + 1)(х – 1)(х – 2)

    Ответ: 2(х + 1)(х – 1)(х – 2).

    Графический метод решения уравнений

    Любое ур-ние с одной переменной можно представить в виде равенства

    у(х) = g(x)

    где у(х) и g(x) – некоторые функции от аргумента х.

    Построив графики этих функций, можно примерно найти точки их пересечений. Они и будут соответствовать корням уравнения.

    Пример. Решите графически уравнение

    х3 – х2 – 1 = 0

    Решение. Строить график уравнения х3 – х2 – 1 = 0 довольно сложно, поэтому перенесем слагаемое (– х2 – 1) вправо:

    х3 – х2 – 1 = 0

    х3 = х2 + 1

    Построим графики у = х3 и у = х2 + 1 (второй можно получить переносом параболы у = х2 на единицу вверх):

    28hgfgh

    Видно, они пересекаются в точке, примерно соответствующей значению х ≈ 1,4. Если построить графики уравнения более точно (с помощью компьютера), то можно найти, что х ≈ 1,46557.

    Ответ: х ≈ 1,46557

    Конечно, графический метод решения уравнений не является абсолютно точным, однако он помогает быстро найти примерное положение корня. Также с его помощью можно определить количество корней уравнения. В рассмотренном примере был только 1 корень.

    Пример. Определите количество корней уравнений

    а)х3 – х – 3 = 0

    б) х3 – 2х + 0,5 = 0

    Решение. Перенесем два последних слагаемых вправо в каждом ур-нии:

    а) х3 = х + 3

    б) х3 = 2х – 0,5

    Построим графики функций у = х3, у = х + 3 и у = 2х – 0,5:

    29gfdg

    30gfdg

    Видно, что прямая у = х + 3 пересекает график у = х3 в одной точке, поэтому у первого ур-ния будет 1 решение.Прямая у = 2х – 0,5 пересекает кубическую параболу в трех точках, а потому у второго ур-ния 3 корня.

    Ответ: а) один корень; б) три корня.

    Решение дробно-рациональных уравнений

    До этого мы рассматривали только целые ур-ния, где переменная НЕ находится в знаменателе какого-нибудь выражения. Однако, если в ур-нии есть выр-ние, содержащее переменную в знаменателе, или присутствует деление на выр-ние с переменной, то его называют дробно-рациональным уравнением.

    Приведем несколько примеров ур-ний, считающихся дробно-рациональными:

    31gfdgf

    С помощью равносильных преобразований любое дробно-рациональное ур-ние возможно записать в виде отношения двух полиномов:

    32gfdfg

    Дробь равна нулю лишь тогда, когда ее числитель равен нулю, а знаменатель – не равен. Таким образом, нужно сначала решить ур-ние Р(х) = 0 и потом проверить, что полученные корни не обращают полином Q(x) в ноль.

    Обычно для решения дробно-рациональных уравнений используют такой алгоритм:

    1) Приводят все дроби к единому знаменателю, умножают на него ур-ние и получают целое ур-ние.

    2) Решают полученное целое ур-ние.

    3) Исключают из числа корней те, которые обращают знаменатель хотя бы одной из дробей в ноль.

    Пример. Решите ур-ние

    33gfdhg

    Решение.

    Умножим обе части равенства на знаменатель 1-ой дроби:

    2 – 3х – 2 = х2(х – 2)

    Раскроем скобки и перенесем все слагаемые в одну сторону:

    2 – 3х – 2 = х3– 2х2

    х3 – 2х2 – 2х2 + 3х + 2 = 0

    х3 – 4х2 + 3х + 2 = 0

    У ур-ния могут быть только те целые корни, которые являются делителями двойки. Из кандидатов 1, – 1, 2 и – 2 подходит только двойка:

    23 – 4•22 + 3•2 + 2 = 8 – 16 + 6 + 2 = 0

    Нашли один корень, а потому исходный многочлен можно поделить в столбик на (х – 2):

    34gfdfg

    Получили, что х3 – 4х2 + 3х + 2 = (х – 2)(х2 – 2х – 1)

    Тогда ур-ние примет вид:

    (х – 2)(х2 – 2х – 1) = 0

    х – 2 = 0 или х2 – 2х – 1 = 0

    Решим квадратное ур-ние:

    D =b2 – 4ас = (– 2)2 – 4•1•(– 1) = 4 + 4 = 8

    35gfdfg

    Мы нашли все 3 корня кубического ур-ния. Теперь надо проверить, не обращают ли какие-нибудь из них знаменатели дроби в исходном ур-нии

    36gfdg

    в ноль. Очевидно, что при х = 2 знаменатель (х – 2) превратится в ноль:

    х – 2 = 2 – 2 = 0

    Это значит, что этот корень надо исключить из списка решений. Такой корень называют посторонним корнем ур-ния.

    Также ясно, что два остальных корня не обращают знаменатель в ноль, а потому они НЕ должны быть исключены из ответа:

    37sdfsdf

    Пример. Найдите все корни ур-ния

    38bfgh

    Решение. Если сразу привести выражение слева к общему знаменателю 4(х2 + х – 2)(х2 + х – 20), то получится очень длинное и неудобное выражение. Однако знаменатели довольно схожи, поэтому можно провести замену. Обозначим х2 + х как у:

    у = х2 + х

    Тогда уравнение примет вид

    39gdfg

    Приведем дроби к общему знаменателю 4(у – 2)(у – 20):

    40ffdg

    Знаменатель должен равняться нулю:

    4(у – 20) + 28(у – 2) + (у – 2)(у – 20) = 0

    4у – 80 + 28у – 56 + у2 – 20у – 2у + 40 = 0

    у2 + 10у – 96 = 0

    Решаем квадратное ур-ние:

    D =b2 – 4ас = (10)2 – 4•1•(– 96) = 100 + 384 = 484

    41gfdfg

    Получили, что у1 = – 16, а у2 = 6. Произведем обратную замену:

    у = х2 + х

    х2 + х = – 16 или х2 + х = 6

    х2 + х + 16 = 0 или х2 + х – 6 = 0

    Дискриминант 1-ого ур-ния отрицателен:

    D =b2 – 4ас = (1)2 – 4•1•(16) = 1– 64 = – 63

    А потому оно не имеет решений. Решим 2-ое ур-ние:

    D = b2 – 4ас = (1)2 – 4•1•(– 6) = 1+ 24 = 25

    42gfdg

    Нашли два корня: 2 и (– 3). Осталось проверить, не обращают ли они знаменатели дробей в ур-нии

    43gfdfg

    в ноль. Подстановкой можно убедиться, что не обращают.

    Ответ: – 3 и 2.

    При решении дробно-рациональных ур-ний может использоваться и графический метод.

    Пример. Сколько корней имеет уравнение

    44gfgh

    Решение. Построим графики функций у = х2 – 4 и у = 2/х:

    45gfdfg

    Видно, что графики пересекаются в 3 точках, поэтому ур-ние имеет 3 корня.

    Ответ: 3 корня.

    Добавить комментарий