Как найти сумму квадратного уравнения виета

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

8.2.4. Применение теоремы Виета

Часто требуется найти сумму квадратов (x1 2 +x2 2 ) или сумму кубов (x1 3 +x2 3 ) корней квадратного уравнения, реже — сумму обратных значений квадратов корней или сумму арифметических квадратных корней из корней квадратного уравнения:

Помочь в этом может теорема Виета:

Сумма корней приведенного квадратного уравнения x 2 +px+q=0 равна второму коэффициенту, взятому с противоположным знаком, а произведение корней равно свободному члену:

Выразим через p и q:

1) сумму квадратов корней уравнения x 2 +px+q=0;

2) сумму кубов корней уравнения x 2 +px+q=0.

Решение.

1) Выражение x1 2 +x2 2 получится, если взвести в квадрат обе части равенства x1+x2=-p;

(x1+x2) 2 =(-p) 2 ; раскрываем скобки: x1 2 +2x1x2+ x2 2 =p 2 ; выражаем искомую сумму: x1 2 +x2 2 =p 2 -2x1x2=p 2 -2q. Мы получили полезное равенство: x1 2 +x2 2 =p 2 -2q.

2) Выражение x1 3 +x2 3 представим по формуле суммы кубов в виде:

Еще одно полезное равенство: x1 3 +x2 3 =-p·(p 2 -3q).

Примеры.

3) x 2 -3x-4=0. Не решая уравнение, вычислите значение выражения x1 2 +x2 2 .

Решение.

По теореме Виета сумма корней этого приведенного квадратного уравнения

x1+x2=-p=3, а произведение x1∙x2=q=-4. Применим полученное нами (в примере 1) равенство:

x1 2 +x2 2 =p 2 -2q. У нас -p=x1+x2=3 → p 2 =3 2 =9; q=x1x2=-4. Тогда x1 2 +x2 2 =9-2·(-4)=9+8=17.

4) x 2 -2x-4=0. Вычислить: x1 3 +x2 3 .

Решение.

По теореме Виета сумма корней этого приведенного квадратного уравнения x1+x2=-p=2, а произведение x1∙x2=q=-4. Применим полученное нами (в примере 2) равенство: x1 3 +x2 3 =-p·(p 2 -3q)=2·(2 2 -3·(-4))=2·(4+12)=2·16=32.

Ответ: x1 3 +x2 3 =32.

Вопрос: а если нам дано не приведенное квадратное уравнение? Ответ: его всегда можно «привести», разделив почленно на первый коэффициент.

5) 2x 2 -5x-7=0. Не решая, вычислить: x1 2 +x2 2 .

Решение. Нам дано полное квадратное уравнение. Разделим обе части равенства на 2 (первый коэффициент) и получим приведенное квадратное уравнение: x 2 -2,5x-3,5=0.

По теореме Виета сумма корней равна 2,5; произведение корней равно -3,5.

Решаем так же, как пример 3), используя равенство: x1 2 +x2 2 =p 2 -2q.

x1 2 +x2 2 =p 2 -2q=2,5 2 -2∙(-3,5)=6,25+7=13,25.

Ответ: x1 2 +x2 2 =13,25.

6) x 2 -5x-2=0. Найти:

Преобразуем это равенство и, заменив по теореме Виета сумму корней через -p, а произведение корней через q, получим еще одну полезную формулу. При выводе формулы использовали равенство 1): x1 2 +x2 2 =p 2 -2q.

В нашем примере x1+x2=-p=5; x1∙x2=q=-2. Подставляем эти значения в полученную формулу:

7) x 2 -13x+36=0. Найти:

Преобразуем эту сумму и получим формулу, по которой можно будет находить сумму арифметических квадратных корней из корней квадратного уравнения.

У нас x1+x2=-p=13; x1∙x2=q=36. Подставляем эти значения в выведенную формулу:

Совет: всегда проверяйте возможность нахождения корней квадратного уравнения по подходящему способу, ведь 4 рассмотренные полезные формулы позволяют быстро выполнить задание, прежде всего, в тех случаях, когда дискриминант — «неудобное» число. Во всех простых случаях находите корни и оперируйте ими. Например, в последнем примере подберем корни по теореме Виета: сумма корней должна быть равна 13, а произведение корней 36. Что это за числа? Конечно, 4 и 9. А теперь считайте сумму квадратных корней из этих чисел: 2+3=5. Вот так то!

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
  • [spoiler title=”источники:”]

    http://mathematics-repetition.com/8-2-4-primenenie-teorem-vieta/

    http://skysmart.ru/articles/mathematic/teorema-vieta-formula

    [/spoiler]

    После того, как вы внимательно изучите, как решать квадратные уравнения обычным образом с помощью
    формулы для корней
    можно рассмотреть другой способ решения квадратных уравнений — с помощью теоремы Виета.

    Перед тем, как изучить теорему Виета, хорошо потренируйтесь в
    определении коэффициентов
    «a», «b» и «с» в квадратных уравнениях.
    Без этого вам будет трудно применить теорему Виета.

    Когда можно применить теорему Виета

    Не ко всем квадратным уравнениям имеет смысл использовать эту теорему.
    Применять теорему Виета имеет смысл только к приведённым квадратным уравнениям.

    Запомните!
    !

    Приведенное квадратное уравнение — это уравнение, в котором старший
    коэффициент «a = 1».
    В общем виде приведенное квадратное уравнение выглядит следующим образом:

    x2 + px + q = 0

    Обратите внимание, что разница с обычным общим видом
    квадратного уравнения «ax2 + bx + c = 0» в том, что в
    приведённом уравнении «x2 + px + q = 0» коэффициент
    «а = 1».

    Если сравнить приведенное квадратное уравнение «x2 + px + q = 0» с обычным общим видом квадратного
    уравнения «ax2 + bx + c = 0», то становится видно,
    что
    «p = b», а «q = c».

    Теперь давайте на примерах разберем, к каким уравнениям можно применять теорему Виета, а где это не целесообразно.

    Уравнение Коэффициенты Вывод
    x2 − 7x + 1 = 0
    • a = 1
    • p = −7
    • q = 1

    Так как «a = 1» можно использовать теорему Виета.

    3x2 − 1 + x = 0

    Приведем уравнение к общему виду:

    3x2 + x − 1 = 0

    • a = 3
    • p = 1
    • q = −1

    Так как «a = 3» не следует использовать теорему Виета.

    −x2 = −3 + 2x

    Приведем уравнение к общему виду:

    −x2 + 3 − 2x = 0
    −x2 − 2x + 3 = 0

    • a = −1
    • p = −2
    • q = 3

    Так как «a = −1» не следует использовать теорему Виета.

    Как использовать теорему Виета

    Теперь мы готовы перейти к самому методу Виета для решения квадратных уравнений.

    Запомните!
    !

    Теорема Виета для приведённых квадратных уравнений «x2 + px + q = 0» гласит
    что справедливо следующее:

    , где «x1» и «x2» — корни этого уравнения.

    Чтобы было проще запомнить формулу Виета, следует запомнить:
    «Коэффициент «p» —
    значит плохой, поэтому он берется со знаком минус».


    Рассмотрим пример.

    x2 + 4x − 5 = 0

    Так как в этом уравнении «a = 1», квадратное уравнение
    считается приведённым, значит, можно
    использовать метод Виета.
    Выпишем коэффициенты «p» и «q».

    • p = 4
    • q = −5

    Запишем теорему Виета для квадратного уравнения.

    x1 + x2 = 4
    x1 · x2 = −5

    Методом подбора мы приходим к тому, что корни уравнения
    «x1 = −5» и «x2 = 1». Запишем ответ.

    Ответ: x1 = −5; x2 = 1


    Рассмотрим другой пример.

    x2 + x − 6 = 0

    Старший коэффициент «a = 1» поэтому можно применять теорему Виета.

    x1 + x2 = 1
    x1 · x2 = −6

    Методом подбора получим, что корни уравнения
    «x1 = −3» и «x2 = 2». Запишем ответ.

    Ответ: x1 = −3; x2 = 2

    Важно!
    Галка

    Если у вас не получается решить уравнение с помощью теоремы Виета, не отчаивайтесь.
    Вы всегда можете решить любое квадратное уравнение, используя
    формулу для нахождения корней.


    Деление уравнение на первый коэффициент

    Рассмотрим уравнение, которое по заданию требуется решить, используя теорему Виета.

    2x2 − 16x − 18 = 0

    Сейчас в уравнении «a = 2»,
    поэтому перед тем, как использовать теорему Виета нужно сделать так, чтобы «a = 1».

    Для этого достаточно разделить все уравнение на «2».
    Таким образом, мы сделаем квадратное уравнение приведённым.

    2x2 − 16x − 18 = 0            | (:2)
    2x2(:2) − 16x(:2) − 18(:2) = 0
    x2 − 8x − 9 = 0

    Теперь «a = 1» и можно смело записывать формулу Виета и находить корни методом подбора.

    x1 + x2 = (−8)
    x1 · x2 = −9

    Методом подбора получим, что корни уравнения
    «x1 = 9» и «x2 = −1». Запишем ответ.

    Ответ: x1 = 9; x2 = −1


    Бывают задачи, где требуется найти не только корни уравнения, но и коэффициенты самого уравнения. Например, как в такой задаче.

    Корни «x1» и
    «x2» квадратного уравнения
    «x2 + px + 3 = 0» удовлетворяют
    условию «x2 = 3x1».
    Найти «p», «x1»,
    «x2»
    .

    Запишем теорему Виета для этого уравнения.

    По условию дано, что
    «x2 = 3x1».
    Подставим это выражение в систему вместо «x2».

    x1 + 3x1 = −p
    x1 · 3x1 = 3

    Решим полученное квадратное уравнение «x12 = 1»
    методом подбора и найдем «x1».

       x12 = 1

    • (Первый корень) x1 = 1
    • (Второй корень) x1 = −1

    Мы получили два значения «x1».
    Для каждого из полученных значений найдем «p» и запишем все полученные результаты в ответ.

    (Первый корень) x1 = 1

    Найдем
    «x2»


    x1 · x2 = 3
    1 · x2 = 3
    x2 = 3


    Найдем «p»


    x1 + x2 = −p
    1 + 3 = −p
    4 = −p
    p = −4;

    (Второй корень) x1 = −1

    Найдем «x2»


    x1 · x2 = 3
    −1 · x2 = 3
                     −x2 = 3         | ·(−1)
    x2 = −3

    Найдем «p»


    x1 + x2 = −p
    −1 + −3 = −p
    −4 = −p
    p = 4

    Ответ: (x1 = 1; x2 = 3; p = −4)     и    
    (x1 = −1; x2 = −3; p = 4)


    Теорема Виета в общем виде

    В школьном курсе математики теорему Виета используют только для приведённых уравнений,
    где старший коэффициент «a = 1», но, на самом деле, теорему Виета можно применить к любому квадратному уравнению.

    В общем виде теорема Виета для квадратного уравнения выглядит так:

    Убедимся в правильности этой теоремы на примере. Рассмотрим неприведённое квадратное уравнение.

    3x2 + 3x − 18 = 0

    Используем для него теорему Виета в общем виде.

    x1 + x2 = −1
    x1 · x2 = −6

    Методом подбора получим, что корни уравнения
    «x1 = −3» и «x2 = 2». Запишем ответ.

    Ответ: x1 = −3; x2 = 2

    В заданиях школьной математики мы не рекомендуем использовать теорему Виета в общем виде.

    Другими словами, реальную пользу теорема Виета приносит только для приведённых квадратных уравнений, в
    которых «a = 1».
    Именно в таких случаях она не усложняет жизнь, а позволят без дополнительных расчетов быстро найти корни.


    Ваши комментарии

    Важно!
    Галка

    Чтобы оставить комментарий, вам нужно войти на наш сайт при помощи

    «ВКонтакте».

    Пришелец пожимает плечами

    Оставить комментарий:


    Содержание:

    • Теорема Виета для квадратного трехчлена
    • Обратная теорема Виета
    • Общая формулировка теоремы Виета

    Теорема Виета для квадратного трехчлена

    Теорема

    Сумма корней приведенного квадратного трехчлена $x^{2}+p x+q=0$ равна его второму коэффициенту $p$ с
    противоположным знаком, а произведение – свободному члену $q$.

    $x_{1}+x_{2}=-p, x_{1} x_{2}=q$

    В случае неприведенного квадратного уравнения $a x^{2}+b x+c=0$ формулы
    Виета имеют вид:

    $x_{1}+x_{2}=-frac{b}{a}, x_{1} x_{2}=frac{c}{a}$

    Значимость теоремы Виета заключается в том, что, не зная корней квадратного трехчлена, мы легко можем вычислить их сумму и
    произведение, то есть простейшие симметричные многочлены от двух переменных
     $x_{1}+x_{2}$  и
     $x_{1} x_{2}$  . Теорема Виета позволяет угадывать целые корни
    квадратного трехчлена.

    Пример

    Задание. Используя теорему Виета, найти корни уравнения
    $x^{2}-5 x+6=0$

    Решение. Согласно теореме Виета, имеем, что

    $$x_{1}+x_{2}=5$$

    $$x_{1} x_{2}=6$$

    Подбираем значения $x_{1}$ и $x_{2}$, которые удовлетворяют этим равенствам.
    Легко видеть, что им удовлетворяют значения

    $x_{1}=2 $ и $ x_{2}=3$

    Ответ. Корни уравнения $x_{1}=2, x_{2}=3$

    Обратная теорема Виета

    Теорема

    Если числа $x_{1}$ и $x_{2}$ удовлетворяют соотношениям
    $x_{1}+x_{2}=-p, x_{1} x_{2}=q$, то они удовлетворяют квадратному уравнению
    $x^{2}+p x+q=0$, то есть являются его корнями.

    236

    проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности

    Мы помогли уже 4 430 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!

    Пример

    Задание. Зная, что числа $x_{1}=3$ и $x_{2}=-1$ – корни некоторого квадратного уравнения,
    составить само это уравнение.

    Решение. Пусть искомое квадратное уравнение имеет вид:

    $$x^{2}+p x+q=0$$

    Тогда, согласно теореме Виета, его коэффициенты связаны с корнями следующими соотношениями:

    $$x_{1}+x_{2}=-p, x_{1} x_{2}=q$$

    Тогда

    $$p=-left(x_{1}+x_{2}right)=-(3+(-1))=-2$$

    $$q=x_{1} x_{2}=3 cdot(-1)=-3$$

    То есть искомое уравнение

    $$x^{2}-2 x-3=0$$

    Ответ. $x^{2}-2 x-3=0$

    Общая формулировка теоремы Виета

    Теорема

    Если $c_{1}, c_{2}, ldots, c_{n}$ – корни многочлена
    $x^{n}+a_{1} x^{n-1}+a_{2} x^{n-2}+ldots+a_{n}$ (каждый корень взят соответствующее его кратности число раз),
    то коэффициенты $a_{1}, a_{2}, ldots, a_{n}$ выражаются в виде
    симметрических многочленов от корней, а именно:

    $$a_{1}=-left(c_{1}+c_{2}+ldots+c_{n}right)$$

    $$a_{2}=c_{1} c_{2}+c_{1} c_{3}+ldots+c_{1} c_{n}+c_{2} c_{3}+ldots+c_{n-1} c_{n}$$

    $$a_{3}=-left(c_{1} c_{2} c_{3}+c_{1} c_{2} c_{4}+ldots+c_{n-2} c_{n-1} c_{n}right)$$

    $$ldots$$

    $$a_{n-1}=(-1)^{n-1}left(c_{1} c_{2} ldots c_{n-1}+c_{1} c_{2} ldots c_{n-2} c_{n}+ldots+c_{2} c_{3} ldotsright.$$

    $$a_{n}=(-1)^{n} c_{1} c_{2} ldots c_{n}$$

    Иначе говоря, произведение $(-1)^{k} a_{k}$ равно сумме всех возможных произведений из $k$ корней.

    Формулы Виета – формулы, выражающие коэффициенты многочлена через его корни.
    Названы в честь французского математика Франсуа Виета (1540 – 1603).

    Если старший коэффициент многочлена $a_{0} neq 1$, то есть многочлен
    не является приведенным, то для применения формулы Виета необходимо предварительно разделить все коэффициенты на $a_{0}$ (это не влияет на значение корней многочлена).
    В этом случае формулы Виета дают выражение для отношений всех коэффициентов к старшему. Из последней формулы Виета следует,
    что если корни многочлена целочисленные, то они являются делителями его свободного члена, который также целочисленен.

    Этими формулами удобно пользоваться для проверки правильности нахождения корней многочлена, а также для
    составления многочлена по заданным корням.

    Теорема Виета помогает решать квадратные уравнения путём подбора. В этой статье даны определения, доказательства, формулы и примеры решений квадратных уравнений для чайников.

    Что такое теорема Виета

    Франсуа Виет (1540-1603 гг) - математика, создатель знаменитых формул Виета

    Франсуа Виет (1540-1603 гг) – математика, создатель знаменитых формул Виета

    Теорема Виета нужна для быстрого решения квадратных уравнений (простыми словами).

    Если более подробно, то теорема Виета – это сумма корней данного квадратного уравнения равняется второму коэффициенту, который взят с противоположным знаком, а произведение равно свободному члену. Это свойство обладает любым приведённым квадратным уравнением, у которого есть корни.

    При помощи теоремы Виета можно легко решать квадратные уравнения путём подбора, поэтому скажем “спасибо” этому математику с мечем в руках за наш счастливый 7 класс.

    Нужна помощь в написании работы?

    Мы – биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

    Цена работы

    Доказательство теоремы Виета

    Чтобы доказать теорему, можно воспользоваться известными формулами корней, благодаря которым составим сумму и произведение корней квадратного уравнения. Только после этого мы сможем убедиться, что они равны {-b}/a и, соответственно, c/a.

    Допустим у нас есть уравнение: x^2 + px + q = 0. У этого уравнения есть такие корни: x_1 и x_2. Докажем, что x_1 + x_2 = -p, x_1 * x_2 = q.

    По формулам корней квадратного уравнения:

    {x_1} = {-p + sqrt{D}over{2a}}, {x_2} = {p - sqrt{D}over{2a}}.

    1. Найдём сумму корней:

    {x_1 + x_2} = {-p + sqrt{D}over{2a}} + {-p - sqrt{D}over{2a}} = {-p + sqrt{D} - p - sqrt{D}over{2a}} = -p.

    Разберём это уравнение, как оно у нас получилось именно таким:

    x_1 + x_2 = {{-p + sqrt{D}}over{2a}} + {{-p - sqrt{D}}over{2a}}.

    Шаг 1. Приводим дроби к общему знаменателю, получается:

    x_1 + x_2 = {{-p + sqrt{D}over{2a}} + {{-p - sqrt{D}}over{2a}} = {-p + sqrt{D} + (-p - sqrt{D})over{2a}}.

    Шаг 2. У нас получилась дробь, где нужно раскрыть скобки:

    {-p + sqrt{D} + (-p - sqrt{D})over{2a}} = {-p + sqrt{D} - p - sqrt{D}over{2a}} = {-2b}over{2a}. Сокращаем дробь на 2 и получаем:

    {{-p}over{a}} = -{{pover{a}}.

    Мы доказали соотношение для суммы корней квадратного уравнения по теореме Виета.

    2. Найдём произведение корней:

    {x_1 * x_2} = {-p + sqrt{D}over{2}} * {-p - sqrt{D}over{2}} = {(-p + sqrt{D}) * (-p - sqrt{D})over{4}} =

    = {(p - sqrt{D})(p + sqrt{D})over{4}} = {p^2 - D}over{4}} = {{p^2 - (p^2 - 4q)}over{4}} = {p^2 - p^2 + 4q}over{4}} = {q}.

    Докажем это уравнение:

    {x_1 * x_2} = {-p + sqrt{D}over{2a}} * {-p - sqrt{D}over{2a}}.

    Шаг 1. Есть правило умножение дробей, по которому мы и умножаем данное уравнение:

    {(-p + sqrt{D}) * (-p - sqrt{D})over{4a^2}}.

    Шаг 2. Далее выполняется умножение скобку на скобку (в числителе). Можно воспользоваться формулой сокращённого умножения (ФСУ) – формула разности, откуда получается:

    {(-p + sqrt{D} * (-p - sqrt{D})over{4a^2}} = {{(-p)^2 - (sqrt{D})^2}over{4a^2}}.

    Теперь вспоминаем определение квадратного корня и считаем:

    {{(-p){^2} - (sqrt{D})^2}over{4a^2}} = {p^2 - Dover{4a^2}}.

    Шаг 3. Вспоминаем дискриминант квадратного уравнения: D - b^2 - 4ac. Поэтому в последнюю дробь вместо D (дискриминанта) мы подставляем b^2 - 4ac, тогда получается:

    {b^2 - D}over{4a^2} = {b^2 - (b^2 - 4 * a * c)}over{4a^2}.

    Шаг 4. Раскрываем скобки и приводим подобные слагаемые к дроби:

    {4 * a * cover{4 * a^2}}.

    Шаг 5. Сокращаем «4a» и получаем 3over{a}.

    Вот мы и доказали соотношение для произведения корней по теореме Виета.

    ВАЖНО! Если дискриминант равняется нулю, тогда у квадратного уравнения всего один корень.

    Теорема, обратная теореме Виета

    По теореме, обратной теореме Виета можно проверять, правильно ли решено наше уравнение. Чтобы понять саму теорему, нужно более подробно её рассмотреть.

    Если числа x_1 и x_2 такие:

    x_1 + x_2 = -p и x-1 * x_2 = q, тогда они и есть корнями квадратного уравнения x^2 + px + q = 0.

    Доказательство обратной теоремы Виета

    Шаг 1. Подставим в уравнение x^2 + px + q = 0 выражения для его коэффициентов:

    x^2 - (x_1 + x_2)x + x_{1} * x_{2} = 0

    Шаг 2. Преобразуем левую часть уравнения:

    x^2 - x_1 * x - x_2 * x + x_{1} * x_{2} = 0;

    (x - x_1)(x - x_2) = 0.

    Шаг 3. Найдём Корни уравнения (x - x_1)(x - x_2) = 0, а для этого используем свойство о равенстве произведения нулю:

    x - x_1 = 0 или x - x_2 = 0. Откуда и получается: x = x_1 или x = x_2.

    Примеры с решениями по теореме Виета

    Задание

    Найдите сумму, произведение и сумму квадратов корней квадратного уравнения x^2 - 7x + 12 = 0, не находя корней уравнения.

    Решение

    Шаг 1. Вспомним формулу дискриминанта D = b^2 - 4 * a * c. Подставляем наши цифры под буквы. То есть, b^2 = (-7)^2, a = 1^2 – это заменяет x^2, а c = 12. Отсюда следует:

    D = (-7)^2 - 4 * 1^2 * 12. Получается:

    D = 49 - 48 = 1 > 0. Если дискриминант больше нуля, тогда у уравнения есть корни. По теореме Виета их сумма x_1 + x_2 = 7, а произведение x_1 * x_2 = 12.

    Выразим сумму квадратов корней через их сумму и произведение:

    x_1^2 + x_2^2 = x_1^2 + x_2^2 + 2x_1x_2 - 2x_1x_2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1x_2 = 7^2 - 2 * 12 = 49 - 24 = 25.

    Ответ

    7; 12; 25.

    Задание

    Решите уравнение x^2 - 4x - 5 = 0. При этом не применяйте формулы квадратного уравнения.

    Решение

    У данного уравнения есть корни, которые по дискриминанту (D) больше нуля. Соответственно, по теореме Виета сумма корней этого уравнения равна 4, а произведение – 5. Сначала определяем делители числа 5, сумма которых равняется 4. Это числа «5» и «-1». Их произведение равно – 5, а сумма – 4. Значит, по теореме, обратной теореме Виета, они являются корнями данного уравнения.

    Ответ

    5 и 1

    Задание

    Найдите, если это возможно, сумму и произведение корней уравнения:

    x^2 - 3x + 6 = 0

    Решение

    D = 9 - 24 < 0. Так как дискриминант меньше нуля, значит у уравнения нет корней.

    Ответ

    Нет корней.

    Задание

    Составьте уравнение, каждый корень которого в два раза больше соответствующего корня уравнения:

    x^2 - 12x + 7 = 0

    Решение

    По теореме Виета сумма корней данного уравнения равна 12, а произведение = 7. Значит, два корня положительны.

    Сумма корней нового уравнения будет равна:

    2 * 12 = 24, а произведение 4 * 7 = 28.

    По теореме, обратной теореме Виета, новое уравнение имеет вид:

    x^2 - 24x + 28 = 0

    Ответ

    Получилось уравнение, каждый корень которого в два раза больше: x^2 - 24x + 28 = 0

    Итак, мы рассмотрели, как решать уравнение при помощи теоремы Виета. Очень удобно пользоваться данной теоремой, если решаются задания, которые связаны со знаками корней квадратных уравнений. То есть, если в формуле x^2 + px + q свободный член q – число положительное, и если в квадратном уравнении имеются действительные корни, тогда они оба могут быть либо отрицательными, либо положительными.

    А если свободный член – отрицательное число, и если в квадратном уравнении есть действительные корни, тогда оба знака будут разными. То есть, если один корень положительный, тогда другой корень будет только отрицательный.

    Полезные источники:

    1. Дорофеев Г. В., Суворова С. Б., Бунимович Е. А. Алгебра 8 класс: Москва “Просвещение”, 2016 – 318 с.
    2. Рубин А. Г., Чулков П. В. – учебник Алгебра 8 класс:Москва “Баласс”, 2015 – 237 с.
    3. Никольский С. М., Потопав М. К., Решетников Н. Н., Шевкин А. В. – Алгебра 8 класс: Москва “Просвещение”, 2014 – 300

    2010-2011 уч. год., № 5, 8 кл. Математика. Квадратные уравнения

    = 3481 3360 =121 =112 ,

    x =

    59 ±11

    ,

    x

    =

    70

    = 5 ,

    112

    1

    112

    8

    48

    3

    2

    5

    3

    x2 =

    =

    , следовательно,

    56x

    59x +15 =

    56 x

    8

    x

    7

    .

    112

    7

    Получаем:

    5

    2

    2

    24x2 + x 10

    24 x

    x +

    3 x

    +

    3x

    + 2

    3

    3

    =

    8

    =

    =

    .

    56x2 59x

    +15

    5

    3

    3

    7x 3

    56 x

    x

    7 x

    7

    7

    8

    Найдём сумму и произведение корней квадратного уравнения (3). Из формулы (5) получаем:

    x + x

    2

    = −b ,

    1

    a

    (b + D )(b D )

    x x =

    =

    b2 D

    =

    b2 b2 + 4ac

    =

    c

    .

    4a2

    4a2

    4a2

    1 2

    a

    Откуда следует утверждение, которое называют теоремой Виета: если корни квадратного уравнения ax2 +bx +c = 0 существуют, то

    сумма корней квадратного уравнения равна ba , а произведение кор-

    ней равно ac .

    Например, для квадратного уравнения 2x2 3x 5 = 0 корни существуют, т. к. D = 9 + 4 2 5 = 49 > 0. По теореме Виета сумма корней

    этого уравнения равна 32 , а произведение корней равно 52 .

    Пример 1. Не решая квадратное уравнение, найдите сумму квадратов корней квадратного равнения ax2 +bx +c = 0, a 0, b2 4ac > 0.

    Из теоремы Виета следует, что x1 + x2 = −ba и x1x2 = ac . Преобра-

    зуем выражение x12 + x22.

    © 2011, ФЗФТШ при МФТИ. Составитель: Яковлева Тамара Харитоновна

    11

    2010-2011 уч. год., № 5, 8 кл. Математика. Квадратные уравнения

    Имеем: x12 + x22 = x12

    + x22 + 2x1x2 2x1x2

    = (x1 + x2 )2 2x1x2.

    Отсюда следует, что x

    2

    2

    =

    b

    2

    2c

    =

    b2

    2ac

    .

    + x

    a

    a

    a2

    1

    2

    Уравнение x2 + px + q = 0

    называется

    приведённым квадратным

    уравнением. В этом уравнении коэффициент при x2 равен 1. Формула корней для приведённого квадратного уравнения принимает такой вид:

    x =

    p ± p2

    4q

    p

    p 2

    или x = −

    ±

    q.

    2

    2

    2

    Теорема Виета для приведённого квадратного уравнения звучит так:

    если x

    и

    x

    – корни квадратного уравнения

    x2 + px + q = 0,

    то спра-

    1

    2

    ведливы формулы x1 + x2

    = −p, x1 x2

    = q.

    x1

    x2

    Обратная теорема Виета: если

    числа

    и

    таковы, что

    x1 + x2

    = −p,

    а x1 x2 = q, то эти числа

    x1

    и

    x2

    являются корнями

    квадратного уравнения x2 + px + q = 0.

    Для доказательства подставим в уравнение

    x2 + px + q = 0 вместо

    p выражение (x1 + x2 ),

    а вместо q выражение x1x2 ,

    тогда получаем

    x2 (x + x )x + x x

    2

    = x2

    x x x x + x x

    =

    (x x )(x x

    ),

    откуда

    1

    2

    1

    1

    2

    1

    2

    1

    2

    следует, что числа x

    и x

    – корни уравнения x2 + px + q = 0.

    1

    2

    Пример 2. Составьте приведённое квадратное уравнение, корнями которого являются числа 12 и 73 .

    Из обратной теоремы Виета следует, что данные числа являются корнями приведённого квадратного уравнения

    2

    1

    3

    1

    3

    2

    13

    3

    x

    +

    x +

    = 0,

    т. е. уравнения x

    x +

    = 0.

    7

    2

    7

    14

    14

    2

    Заметим, что данные числа являются и корнями квадратного урав-

    нения 14x2 13x +3 = 0,

    которое получается из предыдущего умно-

    жением обеих частей уравнения на 14.

    © 2011, ФЗФТШ при МФТИ. Составитель: Яковлева Тамара Харитоновна

    12

    2010-2011 уч. год., № 5, 8 кл. Математика. Квадратные уравнения

    Пример 3. Корни

    x

    и

    x

    квадратного уравнения

    x2 +6x + q = 0

    1

    2

    удовлетворяют условию x2

    = 2x1. Найдите q, x1, x2.

    Из теоремы Виета следует,

    что

    x1 + x2

    = 3x1 = −6,

    т. е.

    x1 = −2 и

    x2 = 2x1 = −4. Тогда q = x1x2

    =8.

    Пример

    4.

    Не

    решая

    уравнение

    2x2 3x 9 =0,

    найдите

    x2

    +

    x1

    ,

    где x

    и x

    – его корни.

    1 + x1

    1 + x2

    1

    2

    Преобразуем выражение:

    x2

    +

    x1

    =

    (x1

    + x2 )+ x22 + x12

    =

    (x2 + x1 )+(x1 + x2 )2

    2x1x2

    .

    1 + x

    1 + x

    1 +

    (x + x

    2

    )+ x x

    2

    1 +(x + x

    )+ x x

    2

    1

    2

    1

    1

    1

    2

    1

    По теореме Виета x + x

    2

    =

    3 и x x

    2

    = −9 . Поэтому имеем:

    1

    2

    1

    2

    3 2

    3

    9

    3

    9

    +

    2

    2

    2

    2

    =

    2 + 4 +9

    = −

    51.

    3

    9

    2

    8

    1 +

    2

    2

    Пример

    5.

    Пусть

    x1

    и

    x2

    корни квадратного

    уравнения

    x2 +13x 17 = 0. Составьте квадратное уравнение,

    корнями которого

    являлись бы числа 2 x1

    и 2 x2.

    По теореме Виета x1 + x2 = −13 и x1x2

    = −17. Сумма чисел 2 x1 и

    2 x2 равна 4 (x1

    + x2 )= 4 +13 =17, а произведение этих чисел рав-

    но

    (2 x1 )(2 x2 )= 4 2(x1 + x2 )+ x1x2

    = 4 2(13)17 =13. Ис-

    пользуя

    обратную

    теорему

    Виета,

    получим квадратное

    уравнение

    x2 17x +13 = 0, корнями которого являются заданные числа.

    Заканчивая этот параграф, хочется сказать, что знаменитый французский математик Франсуа Виет родился в 1540 году в небольшом городке Фантанеле-Конт на юге Франции. Свою знаменитую теорему, которую мы знаем под названием теоремы Виета, он доказал в 1591 году, сейчас эта теорема входит в школьные программы. Люди пользуются этой теоремой уже пятое столетие. Франсуа Виет обладал огром-

    © 2011, ФЗФТШ при МФТИ. Составитель: Яковлева Тамара Харитоновна

    13

    2010-2011 уч. год., № 5, 8 кл. Математика. Квадратные уравнения

    ной трудоспособностью, он мог работать по трое суток без отдыха, многие его результаты и открытия достойны восхищения.

    §5. Решение уравнений, приводящихся к квадратным

    Уравнение

    ax4 +bx2 +c = 0,

    где a, b, c – некоторые действительные числа, причем a 0, называется биквадратным уравнением. Заменой u = x2 это уравнение сводит-

    ся к квадратному уравнению au2 +bu +c = 0.

    Пример 1. Решите биквадратное уравнение

    а) 2x4 3x2 +1 = 0; б) 5x4 7x2 6 = 0; в) 7x4 +9x2 + 2 = 0.

    а) Сделаем замену u = x2 ,

    получим квадратное уравнение

    2u2 3u +1 = 0.

    По формуле корней квадратного уравнения находим

    u = 3 ± 9 8 = 3 ±1, т. е. u =1, u

    2

    = 1 .

    4

    4

    1

    2

    Отсюда следует, что x2 =1 и x2 = 1

    ,

    и поэтому данное уравнение

    2

    1

    1

    имеет четыре решения: x =1,

    x

    = −1,

    x

    =

    , x

    = −

    .

    1

    2

    3

    2

    4

    2

    б) После замены u = x2

    получаем уравнение 5u2 7u 6 = 0. На-

    ходим корни квадратного уравнения:

    u = 7 ± 49 + 4 5 6 =

    7 ±13 , т.е. u = 2, u

    2

    = −3.

    10

    10

    1

    5

    Уравнение

    x2 = 2 имеет два корня:

    x

    =

    2

    и

    x = −

    2. Уравне-

    ние x2 = −3

    1

    2

    не имеет решений.

    Следовательно, данное биквадратное

    5

    2

    и

    2.

    уравнение имеет два решения:

    в) Уравнение не имеет решений, т. к.

    7x4 +9x2 + 2 2

    для любого

    x .

    Пример 2. Решите уравнение

    © 2011, ФЗФТШ при МФТИ. Составитель: Яковлева Тамара Харитоновна

    14

    2010-2011 уч. год., № 5, 8 кл. Математика. Квадратные уравнения

    2x +1

    +

    x +1

    =

    5x + 4

    x 1

    .

    2x +1

    (x 1)(2x +1)

    Общий знаменатель дробей, входящих в данное уравнение, равен

    (x 1)(2x +1). Умноживобечастиуравненияна (x 1)(2x +1), получим

    (2x +1)2 +(x +1)(x 1)=5x +4, 4x2 +4x +1+ x2 1 =5x +4,

    5x2 x 4 = 0.

    Найдём корни полученного квадратного уравнения

    x = 1 ± 1 +80 =

    1 ±9 , т.е. x =1,

    x = −4 .

    10

    10

    1

    2

    5

    При x =1 не определены обе части уравнения,

    следовательно, это

    число не является корнем уравнения. При x = −

    4

    общий знаменатель

    5

    в нуль не обращается, следовательно, это число является решением данного уравнения.

    Пример 3. Решите уравнение

    x2 + 2x +7 = 4 + 2x + x2. x2 + 2x +3

    Введём новую переменную x2 + 2x +3 = t, тогда для нахождения t

    получим уравнение t +t 4 = t +1. Умножим обе части этого уравнения

    на t, получим: t + 4 = t2 +t, t2 = 4, t1 = 2, t2 = −2. Решаем уравнение:

    x2 + 2x +3 = 2, x2 + 2x +1 = 0,

    оно имеет единственное решение x = −1. Уравнение x2 + 2x +3 = −2,

    т.е. x2 + 2x +5 = 0, решений не имеет. Следовательно, исходное урав-

    нение имеет одно решение x = −1. Пример 4. Решите уравнение

    (x + 2)2 + x2 24+ 4x =18.

    Введём новую переменную t = (x + 2)2.

    © 2011, ФЗФТШ при МФТИ. Составитель: Яковлева Тамара Харитоновна

    15

    2010-2011 уч. год., № 5, 8 кл. Математика. Квадратные уравнения

    Так как

    x2 + 4x = x2 + 4x + 4 4, то x2 + 4x = t 4, и для нахож-

    дения

    t

    получаем уравнение

    t +

    24

    =18. Умножив обе части урав-

    t 4

    нения

    на

    t 4, получим:

    t2 4t + 24 =18t 72, t2 22t +96 = 0.

    Корнями этого квадратного уравнения являются числа 6 и 16. Решаем уравнение (x + 2)2 =16, и из него следует, что x + 2 = ±4, т.е. x1 = 2

    и x2 = −6.

    Теперь решаем уравнение (x + 2)2 = 6, откуда следует, что

    x3 = −2 + 6 и x4 = −2 6.

    Пример 5. Решите уравнение

    3x

    4x

    =

    7 .

    3x2 5x +

    6 3x2 + x +6

    20

    Заметим, что число x = 0 не является решением данного уравнения.

    Разделим числитель и знаменатель каждой из дробей, стоящих в ле-

    вой части уравнения на x,

    тогда получаем:

    3

    4

    =

    7

    .

    3x

    6

    3x +1

    6

    20

    5 +

    +

    Обозначим 3x + 6

    x

    x

    = y,

    тогда получаем уравнение для нахождения

    y :

    x

    , 20(3y +3 4 y +20)= 7(y2 4 y 5),

    3

    4

    =

    7

    y 5

    y +1

    20

    20 y + 460 = 7 y2 28y 35, 7 y2 8y 495 = 0,

    D =16 +7 495 = 3481 = 592 , y =

    4 ±59

    , y = 9, y

    2

    = −55 .

    1

    7

    1

    7

    Теперь решаем уравнение 3x + 6

    = 9,

    3x2 9x +6 = 0,

    x

    3 ±1

    x2 3x + 2 = 0, x =

    , x = 2, x =1.

    2

    1

    2

    Решаем уравнение 3x + 6 = −55

    ,

    x

    7

    © 2011, ФЗФТШ при МФТИ. Составитель: Яковлева Тамара Харитоновна

    16

    Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

    • #
    • #
    • #
    • #
    • #
    • #
    • #
    • #
    • #
    • #
    • #

    Добавить комментарий