Kako napisati kvadratnu jednadžbu. online kalkulator

Na jednostavniji način. Da biste to učinili, izvadite z iz zagrada. Dobivate: z(az + b) = 0. Faktori se mogu napisati: z=0 i az + b = 0, jer oba mogu rezultirati nulom. U zapisu az + b = 0, drugu pomičemo udesno s drugim predznakom. Odavde dobivamo z1 = 0 i z2 = -b/a. Ovo su korijeni originala.

Ako postoji nepotpuna jednadžba oblika az² + c \u003d 0, u ovom slučaju oni se nalaze jednostavnim prijenosom slobodnog člana na desnu stranu jednadžbe. Također promijenite njegov znak. Dobivate zapis az² \u003d -s. Izraziti z² = -c/a. Uzmite korijen i zapišite dva rješenja - pozitivnu i negativnu vrijednost kvadratnog korijena.

Bilješka

Ako u jednadžbi postoje razlomčki koeficijenti, pomnožite cijelu jednadžbu s odgovarajućim faktorom kako biste se riješili razlomaka.

Poznavanje rješavanja kvadratnih jednadžbi potrebno je i školarcima i studentima, ponekad može pomoći odrasloj osobi u svakodnevnom životu. Postoji nekoliko specifičnih metoda odlučivanja.

Rješavanje kvadratnih jednadžbi

Kvadratna jednadžba oblika a*x^2+b*x+c=0. Koeficijent x je željena varijabla, a, b, c - numerički koeficijenti. Zapamtite da se znak "+" može promijeniti u znak "-".

Da biste riješili ovu jednadžbu, morate koristiti Vietin teorem ili pronaći diskriminanta. Najčešći način je pronalaženje diskriminanta, jer za neke vrijednosti a, b, c nije moguće koristiti Vietin teorem.

Da biste pronašli diskriminant (D), morate napisati formulu D=b^2 - 4*a*c. Vrijednost D može biti veća, manja ili jednaka nuli. Ako je D veći ili manji od nule, tada će postojati dva korijena, ako je D = 0, onda ostaje samo jedan korijen, točnije, možemo reći da D u ovom slučaju ima dva ekvivalentna korijena. Zamijenite poznate koeficijente a, b, c u formulu i izračunajte vrijednost.

Nakon što ste pronašli diskriminant, da biste pronašli x, koristite formule: x(1) = (- b+sqrt(D))/2*a; x(2) = (- b-sqrt(D))/2*a gdje je sqrt funkcija za uzimanje kvadratnog korijena zadanog broja. Nakon izračunavanja ovih izraza, pronaći ćete dva korijena svoje jednadžbe, nakon čega se jednadžba smatra riješenom.

Ako je D manji od nule, onda još uvijek ima korijene. U školi se ovaj odjeljak praktički ne proučava. Sveučilišni studenti trebaju biti svjesni da se ispod korijena pojavljuje negativan broj. Riješimo ga se tako da odvojimo imaginarni dio, odnosno -1 ispod korijena uvijek je jednako imaginarnom elementu "i", koji se množi s korijenom s istim pozitivnim brojem. Na primjer, ako je D=sqrt(-20), nakon transformacije, dobiva se D=sqrt(20)*i. Nakon ove transformacije, rješenje jednadžbe se svodi na isti nalaz korijena, kao što je gore opisano.

Vietin teorem sastoji se od odabira vrijednosti x(1) i x(2). Koriste se dvije identične jednadžbe: x(1) + x(2)= -b; x(1)*x(2)=s. Štoviše, vrlo važna točka je znak ispred koeficijenta b, zapamtite da je ovaj znak suprotan onom u jednadžbi. Na prvi pogled čini se da je izračunavanje x(1) i x(2) vrlo jednostavno, no prilikom rješavanja naići ćete na činjenicu da će brojeve morati točno odabrati.

Elementi za rješavanje kvadratnih jednadžbi

Prema pravilima matematike, neki se mogu rastaviti na faktore: (a + x (1)) * (b-x (2)) \u003d 0, ako ste uspjeli transformirati ovu kvadratnu jednadžbu na ovaj način pomoću matematičkih formula, onda slobodno zapiši odgovor. x(1) i x(2) bit će jednaki susjednim koeficijentima u zagradama, ali s suprotnim predznakom.

Također, ne zaboravite na nepotpune kvadratne jednadžbe. Možda vam nedostaju neki od pojmova, ako je tako, onda su svi njegovi koeficijenti jednostavno jednaki nuli. Ako ispred x^2 ili x nema ništa, tada su koeficijenti a i b jednaki 1.

Kvadratna jednadžba - lako riješiti! *Dalje u tekstu "KU". Prijatelji, čini se da u matematici to može biti lakše od rješavanja takve jednadžbe. Ali nešto mi je govorilo da mnogi ljudi imaju problema s njim. Odlučio sam vidjeti koliko pojavljivanja Yandex daje po zahtjevu mjesečno. Evo što se dogodilo, pogledajte:

Što to znači? To znači da oko 70.000 ljudi mjesečno traži ovu informaciju, a ovo je ljeto, a što će biti tijekom školske godine - zahtjeva će biti duplo više. To i ne čudi, jer oni momci i djevojke koji su već odavno završili školu i spremaju se za ispit traže te podatke, a i školarci pokušavaju osvježiti pamćenje.

Unatoč činjenici da postoji mnogo stranica koje govore kako riješiti ovu jednadžbu, odlučio sam također doprinijeti i objaviti materijal. Prvo, želim da posjetitelji dođu na moju stranicu na ovaj zahtjev; drugo, u drugim člancima, kada se pojavi govor “KU”, dat ću poveznicu na ovaj članak; treće, reći ću vam nešto više o njegovom rješenju nego što se obično navodi na drugim stranicama. Započnimo! Sadržaj članka:

Kvadratna jednadžba je jednadžba oblika:

gdje su koeficijenti a,bi s proizvoljnim brojevima, s a≠0.

U školskom kolegiju gradivo se daje u sljedećem obliku - uvjetno se vrši podjela jednadžbi u tri razreda:

1. Imati dva korijena.

2. * Imati samo jedan korijen.

3. Nemati korijena. Ovdje je vrijedno napomenuti da oni nemaju prave korijene

Kako se izračunavaju korijeni? Samo!

Izračunavamo diskriminanta. Ispod ove "strašne" riječi krije se vrlo jednostavna formula:

Formule korijena su sljedeće:

*Ove formule moraju se znati napamet.

Možete odmah zapisati i odlučiti:

Primjer:

1. Ako je D > 0, tada jednadžba ima dva korijena.

2. Ako je D = 0, tada jednadžba ima jedan korijen.

3. Ako je D< 0, то уравнение не имеет действительных корней.

Pogledajmo jednadžbu:

Ovom prilikom, kada je diskriminanta nula, školski tečaj kaže da se dobiva jedan korijen, ovdje je jednak devet. Tako je, tako je, ali...

Ovaj prikaz je donekle netočan. Zapravo, postoje dva korijena. Da, da, nemojte se iznenaditi, ispada dva jednaka korijena, a da budemo matematički točni, u odgovoru treba napisati dva korijena:

x 1 = 3 x 2 = 3

Ali ovo je tako - mala digresija. U školi možete zapisati i reći da postoji samo jedan korijen.

Sada sljedeći primjer:

Kao što znamo, korijen negativnog broja se ne izdvaja, pa u ovom slučaju nema rješenja.

To je cijeli proces odlučivanja.

Kvadratna funkcija.

Evo kako rješenje izgleda geometrijski. To je iznimno važno razumjeti (u budućnosti ćemo, u jednom od članaka, detaljno analizirati rješenje kvadratne nejednadžbe).

Ovo je funkcija oblika:

gdje su x i y varijable

a, b, c su dati brojevi, gdje je a ≠ 0

Graf je parabola:

Odnosno, ispada da rješavanjem kvadratne jednadžbe s "y" jednakim nuli, nalazimo točke presjeka parabole s x-osi. Mogu postojati dvije od ovih točaka (diskriminanta je pozitivna), jedna (diskriminanta je nula) ili nijedna (diskriminanta je negativna). Više o kvadratnoj funkciji Možete pogledatičlanak Inna Feldman.

Razmotrimo primjere:

Primjer 1: Odlučite se 2x 2 +8 x–192=0

a=2 b=8 c= -192

D = b 2 –4ac = 8 2 –4∙2∙(–192) = 64+1536 = 1600

Odgovor: x 1 = 8 x 2 = -12

* Mogli biste odmah podijeliti lijevu i desnu stranu jednadžbe s 2, odnosno pojednostaviti je. Izračuni će biti lakši.

Primjer 2: Odlučiti x2–22 x+121 = 0

a=1 b=-22 c=121

D = b 2 –4ac =(–22) 2 –4∙1∙121 = 484–484 = 0

Dobili smo da je x 1 = 11 i x 2 = 11

U odgovoru je dopušteno napisati x = 11.

Odgovor: x = 11

Primjer 3: Odlučiti x 2 –8x+72 = 0

a=1 b= -8 c=72

D = b 2 –4ac =(–8) 2 –4∙1∙72 = 64–288 = –224

Diskriminant je negativan, nema rješenja u realnim brojevima.

Odgovor: nema rješenja

Diskriminant je negativan. Postoji rješenje!

Ovdje ćemo govoriti o rješavanju jednadžbe u slučaju kada se dobije negativan diskriminant. Znate li išta o kompleksnim brojevima? Neću ovdje ulaziti u detalje zašto i gdje su nastali i koja je njihova specifična uloga i nužnost u matematici, to je tema za veliki poseban članak.

Pojam kompleksnog broja.

Malo teorije.

Kompleksni broj z je broj oblika

z = a + bi

gdje su a i b realni brojevi, i je takozvana imaginarna jedinica.

a+bi je JEDAN BROJ, a ne zbrajanje.

Imaginarna jedinica jednaka je korijenu minus jedan:

Sada razmotrite jednadžbu:

Dobiti dva konjugirana korijena.

Nepotpuna kvadratna jednadžba.

Razmotrimo posebne slučajeve, to je kada je koeficijent "b" ili "c" jednak nuli (ili su oba jednaka nuli). Lako se rješavaju bez ikakvih diskriminanata.

Slučaj 1. Koeficijent b = 0.

Jednadžba ima oblik:

transformirajmo:

Primjer:

4x 2 -16 = 0 => 4x 2 =16 => x 2 = 4 => x 1 = 2 x 2 = -2

Slučaj 2. Koeficijent c = 0.

Jednadžba ima oblik:

Transformiraj, faktoriziraj:

*Umnožak je jednak nuli kada je barem jedan od faktora jednak nuli.

Primjer:

9x 2 –45x = 0 => 9x (x–5) =0 => x = 0 ili x–5 =0

x 1 = 0 x 2 = 5

Slučaj 3. Koeficijenti b = 0 i c = 0.

Ovdje je jasno da će rješenje jednadžbe uvijek biti x = 0.

Korisna svojstva i obrasci koeficijenata.

Postoje svojstva koja omogućuju rješavanje jednadžbi s velikim koeficijentima.

ax 2 + bx+ c=0 jednakost

a + b+ c = 0, zatim

— ako za koeficijente jednadžbe ax 2 + bx+ c=0 jednakost

a+ sa =b, zatim

Ova svojstva pomažu u rješavanju određene vrste jednadžbe.

Primjer 1: 5001 x 2 –4995 x – 6=0

Zbroj koeficijenata je 5001+( – 4995)+(– 6) = 0, dakle

Primjer 2: 2501 x 2 +2507 x+6=0

Jednakost a+ sa =b, sredstva

Pravilnosti koeficijenata.

1. Ako je u jednadžbi ax 2 + bx + c \u003d 0 koeficijent "b" (a 2 +1), a koeficijent "c" je brojčano jednak koeficijentu "a", tada su njegovi korijeni

sjekira 2 + (a 2 +1) ∙ x + a \u003d 0 \u003d\u003e x 1 \u003d -a x 2 \u003d -1 / a.

Primjer. Razmotrimo jednadžbu 6x 2 +37x+6 = 0.

x 1 \u003d -6 x 2 \u003d -1/6.

2. Ako je u jednadžbi ax 2 - bx + c \u003d 0 koeficijent "b" (a 2 +1), a koeficijent "c" je brojčano jednak koeficijentu "a", tada su njegovi korijeni

sjekira 2 - (a 2 + 1) ∙ x + a \u003d 0 \u003d\u003e x 1 \u003d a x 2 \u003d 1 / a.

Primjer. Razmotrimo jednadžbu 15x 2 –226x +15 = 0.

x 1 = 15 x 2 = 1/15.

3. Ako je u jednadžbi ax 2 + bx - c = 0 koeficijent "b" jednako (a 2 – 1), i koeficijent “c” brojčano jednak koeficijentu "a", tada su mu korijeni jednaki

sjekira 2 + (a 2 -1) ∙ x - a \u003d 0 \u003d\u003e x 1 \u003d - a x 2 \u003d 1 / a.

Primjer. Razmotrimo jednadžbu 17x 2 + 288x - 17 = 0.

x 1 \u003d - 17 x 2 \u003d 1/17.

4. Ako je u jednadžbi ax 2 - bx - c \u003d 0 koeficijent "b" jednak (a 2 - 1), a koeficijent c je numerički jednak koeficijentu "a", tada su njegovi korijeni

sjekira 2 - (a 2 -1) ∙ x - a \u003d 0 \u003d\u003e x 1 \u003d a x 2 \u003d - 1 / a.

Primjer. Razmotrimo jednadžbu 10x2 - 99x -10 = 0.

x 1 \u003d 10 x 2 \u003d - 1/10

Vietin teorem.

Vietin teorem je dobio ime po slavnom francuskom matematičaru Francoisu Vieti. Koristeći Vietin teorem, može se izraziti zbroj i umnožak korijena proizvoljnog KU u terminima njegovih koeficijenata.

45 = 1∙45 45 = 3∙15 45 = 5∙9.

Sve u svemu, broj 14 daje samo 5 i 9. Ovo su korijeni. Uz određenu vještinu, koristeći prikazani teorem, možete odmah usmeno riješiti mnoge kvadratne jednadžbe.

Štoviše, Vietin teorem. zgodno jer se nakon rješavanja kvadratne jednadžbe na uobičajen način (kroz diskriminanta) mogu provjeriti rezultirajući korijeni. Preporučam da to radite cijelo vrijeme.

NAČIN PRIJENOSA

Ovom metodom koeficijent "a" množi se slobodnim pojmom, kao da se "prenosi" na njega, zbog čega se naziva način prijenosa. Ova metoda se koristi kada je lako pronaći korijene jednadžbe pomoću Vietinog teorema i, što je najvažnije, kada je diskriminant točan kvadrat.

Ako je a a± b+c≠ 0, tada se koristi tehnika prijenosa, na primjer:

2x 2 – 11x+ 5 = 0 (1) => x 2 – 11x+ 10 = 0 (2)

Prema Vietinom teoremu u jednadžbi (2), lako je odrediti da je x 1 = 10 x 2 = 1

Dobiveni korijeni jednadžbe moraju se podijeliti s 2 (budući da su dva "izbačena" iz x 2), dobivamo

x 1 = 5 x 2 \u003d 0,5.

Što je obrazloženje? Vidi što se događa.

Diskriminante jednadžbi (1) i (2) su:

Ako pogledate korijene jednadžbi, onda se dobivaju samo različiti nazivnici, a rezultat ovisi upravo o koeficijentu na x 2:

Drugi (modificirani) korijeni su 2 puta veći.

Stoga, rezultat dijelimo sa 2.

*Ako bacamo trojku, onda rezultat dijelimo s 3 i tako dalje.

Odgovor: x 1 = 5 x 2 = 0,5

sq. ur-ie i ispit.

Reći ću ukratko o njegovoj važnosti – TREBA DA ODLUČITI brzo i bez razmišljanja, potrebno je napamet znati formule korijena i diskriminanta. Mnogi zadaci koji su dio zadataka USE svode se na rješavanje kvadratne jednadžbe (uključujući i geometrijske).

Što je vrijedno pažnje!

1. Oblik jednadžbe može biti "implicitan". Na primjer, moguć je sljedeći unos:

15+ 9x 2 - 45x = 0 ili 15x+42+9x 2 - 45x=0 ili 15 -5x+10x 2 = 0.

Morate ga dovesti u standardni oblik (kako se ne biste zbunili pri rješavanju).

2. Zapamtite da je x nepoznata vrijednost i može se označiti bilo kojim drugim slovom - t, q, p, h i drugim.

Kopyevskaya ruralna srednja škola

10 načina rješavanja kvadratnih jednadžbi

Voditelj: Patrikeeva Galina Anatolyevna,

nastavnik matematike

s.Kopyevo, 2007

1. Povijest razvoja kvadratnih jednadžbi

1.1 Kvadratne jednadžbe u starom Babilonu

1.2 Kako je Diofant sastavio i riješio kvadratne jednadžbe

1.3 Kvadratne jednadžbe u Indiji

1.4 Kvadratne jednadžbe u al-Khwarizmi

1.5 Kvadratne jednadžbe u Europi XIII - XVII stoljeća

1.6 O Vietinom teoremu

2. Metode rješavanja kvadratnih jednadžbi

Zaključak

Književnost

1. Povijest razvoja kvadratnih jednadžbi

1.1 Kvadratne jednadžbe u starom Babilonu

Potreba za rješavanjem jednadžbi ne samo prvog, već i drugog stupnja u antičko doba bila je uzrokovana potrebom rješavanja problema vezanih uz pronalaženje površina kopna i zemljanih radova vojnog karaktera, kao i razvojem astronomije i sama matematika. Kvadratne jednadžbe uspjele su riješiti oko 2000 g. pr. e. Babilonci.

Koristeći modernu algebarsku notaciju, možemo reći da u njihovim klinopisnim tekstovima, osim nepotpunih, postoje i takve, na primjer, potpune kvadratne jednadžbe:

x 2 + x = ¾; x 2 - x = 14,5

Pravilo za rješavanje ovih jednadžbi, navedeno u babilonskim tekstovima, u biti se podudara sa suvremenim, ali nije poznato kako su Babilonci došli do tog pravila. Gotovo svi do sada pronađeni klinopisni tekstovi daju samo probleme s rješenjima navedenim u obliku recepata, bez naznake kako su pronađeni.

Unatoč visokoj razini razvoja algebre u Babilonu, klinastim tekstovima nedostaje koncept negativnog broja i općenite metode za rješavanje kvadratnih jednadžbi.

1.2 Kako je Diofant sastavio i riješio kvadratne jednadžbe.

Diofantova aritmetika ne sadrži sustavno izlaganje algebre, ali sadrži sustavni niz problema, popraćenih objašnjenjima i riješenih formuliranjem jednadžbi različitih stupnjeva.

Prilikom sastavljanja jednadžbi Diofant vješto bira nepoznanice kako bi pojednostavio rješenje.

Evo, na primjer, jednog od njegovih zadataka.

Zadatak 11."Pronađi dva broja znajući da je njihov zbroj 20, a umnožak 96"

Diofant tvrdi kako slijedi: iz uvjeta zadatka proizlazi da željeni brojevi nisu jednaki, jer da su jednaki, onda bi njihov umnožak bio jednak ne 96, već 100. Dakle, jedan od njih će biti veći od polovica njihovog zbroja, tj. 10+x, drugi je manji, t.j. 10-ih godina. Razlika između njih 2x .

Odatle jednadžba:

(10 + x)(10 - x) = 96

100 - x 2 = 96

x 2 - 4 = 0 (1)

Odavde x = 2. Jedan od željenih brojeva je 12 , drugo 8 . Odluka x = -2 jer Diofant ne postoji, budući da je grčka matematika poznavala samo pozitivne brojeve.

Ako ovaj problem riješimo odabirom jednog od željenih brojeva kao nepoznatog, doći ćemo do rješenja jednadžbe

y(20 - y) = 96,

y 2 - 20y + 96 = 0. (2)

Jasno je da Diofant pojednostavljuje rješenje birajući polurazliku željenih brojeva kao nepoznanicu; uspijeva svesti problem na rješavanje nepotpune kvadratne jednadžbe (1).

1.3 Kvadratne jednadžbe u Indiji

Problemi za kvadratne jednadžbe već se nalaze u astronomskom traktu "Aryabhattam", koji je 499. godine sastavio indijski matematičar i astronom Aryabhatta. Drugi indijski znanstvenik, Brahmagupta (7. stoljeće), iznio je opće pravilo za rješavanje kvadratnih jednadžbi svedenih na jedan kanonski oblik:

ah 2+ b x = c, a > 0. (1)

U jednadžbi (1) koeficijenti, osim za a, također može biti negativan. Brahmaguptino pravilo u biti se podudara s našim.

U staroj Indiji javna su natjecanja u rješavanju teških problema bila uobičajena. U jednoj od starih indijskih knjiga o takvim natjecanjima kaže se sljedeće: “Kao što sunce zasjaji zvijezde svojim sjajem, tako će učena osoba zasjeniti slavu drugoga na javnim skupovima, predlažući i rješavajući algebarske probleme.” Zadaci su često bili odjeveni u pjesnički oblik.

Evo jednog od problema poznatog indijskog matematičara iz XII stoljeća. Bhaskara.

Zadatak 13.

“Razigrano jato majmuna I dvanaest u vinovoj lozi...

Pojevši snagu, zabavio se. Počeli su skakati, vješati se ...

Osmi dio njih na kvadratu Koliko je majmuna bilo,

Zabava na livadi. Reci mi, u ovom jatu?

Bhaskarino rješenje pokazuje da je znao za dvovrijednost korijena kvadratnih jednadžbi (slika 3).

Jednadžba koja odgovara problemu 13 je:

( x /8) 2 + 12 = x

Bhaskara piše pod krinkom:

x 2 - 64x = -768

i, kako bi dovršio lijevu stranu ove jednadžbe na kvadrat, zbraja obje strane 32 2 , uzimajući tada:

x 2 - 64x + 32 2 = -768 + 1024,

(x - 32) 2 = 256,

x - 32 = ± 16,

x 1 = 16, x 2 = 48.

1.4 Kvadratne jednadžbe u al-Khorezmiju

Al-Khorezmijeva algebarska rasprava daje klasifikaciju linearnih i kvadratnih jednadžbi. Autor navodi 6 vrsta jednadžbi, izražavajući ih na sljedeći način:

1) "Kvadrati su jednaki korijenima", tj. sjekira 2 + c = b X.

2) "Kvadrati su jednaki broju", t.j. sjekira 2 = s.

3) "Korijeni su jednaki broju", t.j. ah = s.

4) "Kvadrati i brojevi jednaki su korijenima", t.j. sjekira 2 + c = b X.

5) "Kvadrati i korijeni jednaki su broju", t.j. ah 2+ bx = s.

6) "Korijeni i brojevi su jednaki kvadratima", t.j. bx + c \u003d sjekira 2.

Za al-Khwarizmija, koji je izbjegavao korištenje negativnih brojeva, članovi svake od ovih jednadžbi su zbrajanje, a ne oduzimanje. U ovom slučaju očito se ne uzimaju u obzir jednadžbe koje nemaju pozitivna rješenja. Autor opisuje metode rješavanja ovih jednadžbi, koristeći metode al-jabr i al-muqabela. Njegove se odluke, naravno, ne poklapaju u potpunosti s našima. Da ne spominjemo činjenicu da je riječ o čisto retorici, treba napomenuti npr. da pri rješavanju nepotpune kvadratne jednadžbe prvog tipa

al-Khorezmi, kao i svi matematičari prije 17. stoljeća, ne uzima u obzir nulto rješenje, vjerojatno zato što ono nije važno u konkretnim praktičnim problemima. Prilikom rješavanja potpunih kvadratnih jednadžbi, al-Khorezmi postavlja pravila za rješavanje, a zatim i geometrijske dokaze, koristeći određene numeričke primjere.

Zadatak 14.“Kvadrat i broj 21 jednaki su 10 korijena. Pronađite korijen" (uz pretpostavku korijena jednadžbe x 2 + 21 = 10x).

Autorovo rješenje glasi otprilike ovako: podijelite broj korijena na pola, dobijete 5, pomnožite 5 sa sobom, oduzmete 21 od umnoška, ​​ostaje 4. Uzmite korijen od 4, dobijete 2. Oduzmite 2 od 5, dobit ćete dobiti 3, to će biti željeni korijen. Ili dodajte 2 do 5, što će dati 7, ovo je također korijen.

Traktat al - Khorezmi je prva knjiga koja je došla do nas, u kojoj je sustavno navedena klasifikacija kvadratnih jednadžbi i dane formule za njihovo rješavanje.

1.5 Kvadratne jednadžbe u Europi XIII - XVII stoljeća

Formule za rješavanje kvadratnih jednadžbi po modelu al - Khorezmija u Europi prvi su put iznesene u "Knjizi o abakusu", koju je 1202. napisao talijanski matematičar Leonardo Fibonacci. Ovo obimno djelo, koje odražava utjecaj matematike, kako u zemljama islama tako i u staroj Grčkoj, odlikuje se i cjelovitošću i jasnoćom izlaganja. Autor je samostalno razvio neke nove algebarske primjere rješavanja problema i prvi u Europi pristupio uvođenju negativnih brojeva. Njegova je knjiga pridonijela širenju algebarskog znanja ne samo u Italiji, već iu Njemačkoj, Francuskoj i drugim europskim zemljama. Mnogi zadaci iz "Knjige Abacus" prošli su u gotovo sve europske udžbenike 16. - 17. stoljeća. a dijelom XVIII.

Opće pravilo za rješavanje kvadratnih jednadžbi svedeno na jedan kanonski oblik:

x 2+ bx = sa,

za sve moguće kombinacije predznaka koeficijenata b , s formulirao je u Europi tek 1544. M. Stiefel.

Vieta ima opću derivaciju formule za rješavanje kvadratne jednadžbe, ali Vieta je prepoznao samo pozitivne korijene. Talijanski matematičari Tartaglia, Cardano, Bombelli bili su među prvima u 16. stoljeću. Uzmite u obzir, osim pozitivnih, i negativne korijene. Tek u XVII stoljeću. Zahvaljujući radovima Girarda, Descartesa, Newtona i drugih znanstvenika, način rješavanja kvadratnih jednadžbi poprima moderan izgled.

1.6 O Vietinom teoremu

Teorem koji izražava odnos između koeficijenata kvadratne jednadžbe i njezinih korijena, koji nosi ime Vieta, formulirao je prvi put 1591. na sljedeći način: „Ako B + D pomnoženo sa A - A 2 , jednako BD, onda A jednaki NA i jednaki D ».

Da biste razumjeli Vietu, morate to zapamtiti ALI, kao i svaki samoglasnik, za njega je značio nepoznato (naš x), samoglasnici NA, D- koeficijenti za nepoznato. U jeziku moderne algebre Vietina formulacija iznad znači: ako

(a + b )x - x 2 = ab ,

x 2 - (a + b )x + a b = 0,

x 1 = a, x 2 = b .

Izražavajući odnos između korijena i koeficijenata jednadžbi općim formulama ispisanim pomoću simbola, Viet je uspostavio ujednačenost u metodama rješavanja jednadžbi. Međutim, simbolika Viete još je daleko od svog modernog oblika. Nije prepoznavao negativne brojeve, pa je pri rješavanju jednadžbi razmatrao samo slučajeve u kojima su svi korijeni pozitivni.

2. Metode rješavanja kvadratnih jednadžbi

Kvadratne su jednadžbe temelj na kojem počiva veličanstveno zdanje algebre. Kvadratne jednadžbe se široko koriste u rješavanju trigonometrijskih, eksponencijalnih, logaritamskih, iracionalnih i transcendentalnih jednadžbi i nejednadžbi. Svi znamo rješavati kvadratne jednadžbe od škole (8. razred) do mature.

Samo. Prema formulama i jasnim jednostavnim pravilima. U prvoj fazi

potrebno je zadanu jednadžbu dovesti u standardni oblik, t.j. na pogled:

Ako vam je jednadžba već data u ovom obliku, ne morate raditi prvu fazu. Najvažnije je ispravno

odrediti sve koeficijente a, b i c.

Formula za pronalaženje korijena kvadratne jednadžbe.

Izraz pod znakom korijena naziva se diskriminirajući . Kao što vidite, da bismo pronašli x, mi

koristiti samo a, b i c. Oni. izgledi od kvadratna jednadžba. Samo pažljivo umetnite

vrijednosti a, b i c u ovu formulu i brojite. Zamjena sa njihov znakovi!

na primjer, u jednadžbi:

a =1; b = 3; c = -4.

Zamijenite vrijednosti i napišite:

Primjer skoro riješen:

Ovo je odgovor.

Najčešće pogreške su zabuna sa znakovima vrijednosti a, b i s. Dapače, sa zamjenom

negativne vrijednosti u formulu za izračun korijena. Ovdje se sprema detaljna formula

s određenim brojevima. Ako imate problema s izračunima, učinite to!

Pretpostavimo da trebamo riješiti sljedeći primjer:

Ovdje a = -6; b = -5; c = -1

Sve slikamo detaljno, pažljivo, ne propuštajući ništa sa svim znakovima i zagradama:

Često kvadratne jednadžbe izgledaju malo drugačije. Na primjer, ovako:

Sada uzmite u obzir praktične tehnike koje dramatično smanjuju broj pogrešaka.

Prvi prijem. Ne budi lijen prije rješavanje kvadratne jednadžbe dovesti ga u standardni oblik.

Što to znači?

Pretpostavimo da nakon bilo koje transformacije dobijete sljedeću jednadžbu:

Nemojte žuriti s pisanjem formule korijena! Gotovo sigurno ćete pomiješati izglede a, b i c.

Izgradite primjer ispravno. Prvo, x na kvadrat, zatim bez kvadrata, zatim slobodni član. Kao ovo:

Riješite se minusa. Kako? Moramo pomnožiti cijelu jednadžbu sa -1. dobivamo:

A sada možete sigurno zapisati formulu za korijene, izračunati diskriminant i dovršiti primjer.

Odlučite sami. Trebali biste završiti s korijenima 2 i -1.

Drugi prijem. Provjerite svoje korijene! Po Vietin teorem.

Za rješavanje zadanih kvadratnih jednadžbi, t.j. ako je koeficijent

x2+bx+c=0,

zatimx 1 x 2 =c

x1 +x2 =−b

Za potpunu kvadratnu jednadžbu u kojoj a≠1:

x 2 +bx+c=0,

podijelite cijelu jednadžbu sa a:

→ →

gdje x 1 i x 2 - korijeni jednadžbe.

Prijem treći. Ako vaša jednadžba ima frakcijske koeficijente, riješite se razlomaka! Pomnožiti

jednadžba za zajednički nazivnik.

Zaključak. Praktični savjeti:

1. Prije rješavanja dovodimo kvadratnu jednadžbu u standardni oblik, gradimo je pravo.

2. Ako je ispred x u kvadratu negativan koeficijent, eliminiramo ga tako da sve pomnožimo

jednadžbe za -1.

3. Ako su koeficijenti razlomki, razlomke eliminiramo množenjem cijele jednadžbe s odgovarajućim

faktor.

4. Ako je x na kvadrat čist, koeficijent za njega jednak je jedan, rješenje se lako može provjeriti pomoću

Ova se tema u početku može činiti kompliciranom zbog mnogih ne tako jednostavnih formula. Ne samo da same kvadratne jednadžbe imaju duge unose, već se korijeni također nalaze kroz diskriminant. Ukupno postoje tri nove formule. Nije baš lako zapamtiti. To je moguće tek nakon čestog rješavanja takvih jednadžbi. Tada će se sve formule pamtiti same.

Opći pogled na kvadratnu jednadžbu

Ovdje se predlaže njihova eksplicitna notacija, kada se najprije napiše najveći stupanj, a zatim - u silaznom redoslijedu. Često postoje situacije kada se pojmovi razlikuju. Tada je bolje jednadžbu prepisati silaznim redoslijedom stupnja varijable.

Uvedemo notaciju. Oni su prikazani u donjoj tablici.

Ako prihvatimo ove oznake, sve kvadratne jednadžbe se svode na sljedeći zapis.

Štoviše, koeficijent a ≠ 0. Neka je ova formula označena brojem jedan.

Kada je jednadžba data, nije jasno koliko će korijena biti u odgovoru. Jer uvijek je moguća jedna od tri opcije:

• rješenje će imati dva korijena;
• odgovor će biti jedan broj;
• Jednadžba uopće nema korijen.

I dok odluka nije dovedena do kraja, teško je razumjeti koja će od opcija ispasti u pojedinom slučaju.

Vrste zapisa kvadratnih jednadžbi

Zadaci mogu imati različite unose. Neće uvijek izgledati kao opća formula kvadratne jednadžbe. Ponekad će nedostajati neki termini. Ono što je gore napisano je potpuna jednadžba. Ako u njemu uklonite drugi ili treći pojam, dobit ćete nešto drugačije. Ti se zapisi nazivaju i kvadratne jednadžbe, samo nepotpune.

Štoviše, mogu nestati samo pojmovi za koje koeficijenti "b" i "c". Broj "a" ni pod kojim okolnostima ne može biti jednak nuli. Budući da se u ovom slučaju formula pretvara u linearnu jednadžbu. Formule za nepotpuni oblik jednadžbi bit će sljedeće:

Dakle, postoje samo dvije vrste, osim potpunih, postoje i nepotpune kvadratne jednadžbe. Neka prva formula bude broj dva, a druga broj tri.

Diskriminant i ovisnost broja korijena o njegovoj vrijednosti

Ovaj broj mora biti poznat kako bi se izračunali korijeni jednadžbe. Uvijek se može izračunati, bez obzira koja je formula kvadratne jednadžbe. Da biste izračunali diskriminanta, trebate koristiti dolje napisanu jednakost, koja će imati broj četiri.

Nakon zamjene vrijednosti koeficijenata u ovu formulu, možete dobiti brojeve s različitim predznacima. Ako je odgovor potvrdan, tada će odgovor na jednadžbu biti dva različita korijena. S negativnim brojem, korijeni kvadratne jednadžbe će biti odsutni. Ako je jednako nuli, odgovor će biti jedan.

Kako se rješava kompletna kvadratna jednadžba?

Zapravo, razmatranje ovog pitanja je već počelo. Jer prvo morate pronaći diskriminant. Nakon što je pojašnjeno da postoje korijeni kvadratne jednadžbe i njihov broj je poznat, trebate koristiti formule za varijable. Ako postoje dva korijena, onda morate primijeniti takvu formulu.

Budući da sadrži znak "±", bit će dvije vrijednosti. Izraz pod znakom kvadratnog korijena je diskriminant. Stoga se formula može prepisati na drugačiji način.

Formula pet. Iz istog zapisa može se vidjeti da ako je diskriminant nula, tada će oba korijena imati iste vrijednosti.

Ako rješenje kvadratnih jednadžbi još nije razrađeno, tada je bolje zapisati vrijednosti svih koeficijenata prije primjene diskriminantne i varijabilne formule. Kasnije ovaj trenutak neće uzrokovati poteškoće. Ali na samom početku dolazi do zabune.

Kako se rješava nepotpuna kvadratna jednadžba?

Ovdje je sve puno jednostavnije. Čak i nema potrebe za dodatnim formulama. I neće vam trebati one koje su već napisane za diskriminatorno i nepoznato.

Prvo, razmotrimo nepotpunu jednadžbu broj dva. U ovoj jednadžbi treba izvući nepoznatu vrijednost iz zagrade i riješiti linearnu jednadžbu koja će ostati u zagradi. Odgovor će imati dva korijena. Prvi je nužno jednak nuli, jer postoji faktor koji se sastoji od same varijable. Drugi se dobiva rješavanjem linearne jednadžbe.

Nepotpuna jednadžba na broju tri rješava se prijenosom broja s lijeve strane jednadžbe na desnu. Zatim trebate podijeliti s koeficijentom ispred nepoznatog. Ostaje samo izdvojiti kvadratni korijen i ne zaboravite ga dvaput zapisati s suprotnim predznacima.

Sljedeće su neke radnje koje vam pomažu naučiti kako riješiti sve vrste jednakosti koje se pretvaraju u kvadratne jednadžbe. Oni će pomoći učeniku da izbjegne pogreške zbog nepažnje. Ovi nedostaci uzrok su loših ocjena pri proučavanju opsežne teme „Kvadrične jednadžbe (8. razred)“. Nakon toga, ove radnje neće trebati stalno izvoditi. Jer će postojati stabilna navika.

• Najprije trebate napisati jednadžbu u standardnom obliku. Odnosno, prvo izraz s najvećim stupnjem varijable, a zatim - bez stupnja i zadnji - samo broj.

• Ako se ispred koeficijenta "a" pojavi minus, onda to može zakomplicirati rad početniku u proučavanju kvadratnih jednadžbi. Bolje ga se riješiti. U tu svrhu, sve jednakosti moraju se pomnožiti s "-1". To znači da će svi pojmovi promijeniti predznak u suprotan.

• Na isti način, preporuča se riješiti frakcija. Jednostavno pomnožite jednadžbu s odgovarajućim faktorom tako da se nazivnici ponište.

Primjeri

Potrebno je riješiti sljedeće kvadratne jednadžbe:

x 2 - 7x \u003d 0;

15 - 2x - x 2 \u003d 0;

x 2 + 8 + 3x = 0;

12x + x 2 + 36 = 0;

(x+1) 2 + x + 1 = (x+1)(x+2).

Prva jednadžba: x 2 - 7x \u003d 0. Nepotpuna je, stoga je riješena kako je opisano za formulu broj dva.

Nakon zagrada, ispada: x (x - 7) = 0.

Prvi korijen poprima vrijednost: x 1 \u003d 0. Drugi će se naći iz linearne jednadžbe: x - 7 = 0. Lako je vidjeti da je x 2 = 7.

Druga jednadžba: 5x2 + 30 = 0. Opet nepotpuna. Samo se to rješava kao što je opisano za treću formulu.

Nakon prijenosa 30 na desnu stranu jednadžbe: 5x 2 = 30. Sada trebate podijeliti s 5. Ispada: x 2 = 6. Odgovori će biti brojevi: x 1 = √6, x 2 = - √ 6.

Treća jednadžba: 15 - 2x - x 2 \u003d 0. Ovdje i ispod, rješenje kvadratnih jednadžbi počet će prepisivanjem u standardni oblik: - x 2 - 2x + 15 \u003d 0. Sada je vrijeme za korištenje drugog koristan savjet i sve pomnoži s minus jedan . Ispada x 2 + 2x - 15 \u003d 0. Prema četvrtoj formuli, morate izračunati diskriminanta: D \u003d 2 2 - 4 * (- 15) \u003d 4 + 60 \u003d 64. To je pozitivan broj. Iz onoga što je gore rečeno, ispada da jednadžba ima dva korijena. Treba ih izračunati prema petoj formuli. Prema tome, ispada da je x = (-2 ± √64) / 2 = (-2 ± 8) / 2. Tada je x 1 = 3, x 2 = - 5.

Četvrta jednadžba x 2 + 8 + 3x \u003d 0 pretvara se u ovo: x 2 + 3x + 8 \u003d 0. Njen diskriminant jednak je ovoj vrijednosti: -23. Budući da je ovaj broj negativan, odgovor na ovaj zadatak bit će sljedeći unos: "Nema korijena."

Petu jednadžbu 12x + x 2 + 36 = 0 treba prepisati na sljedeći način: x 2 + 12x + 36 = 0. Nakon primjene formule za diskriminant dobiva se broj nula. To znači da će imati jedan korijen, i to: x \u003d -12 / (2 * 1) \u003d -6.

Šesta jednadžba (x + 1) 2 + x + 1 = (x + 1) (x + 2) zahtijeva transformacije, koje se sastoje u tome da morate donijeti slične članove prije otvaranja zagrada. Umjesto prvog bit će izraz: x 2 + 2x + 1. Nakon jednakosti pojavit će se ovaj unos: x 2 + 3x + 2. Nakon što se prebroje slični članovi, jednadžba će poprimiti oblik: x 2 - x \u003d 0. Postalo je nepotpuno. Slično je već smatrano malo višim. Korijeni ovoga bit će brojevi 0 i 1.