Найдите корень уравнения как решать

Решение уравнении (нахождение корней уравнения)

Решение уравнении ( нахождение корней уравнения )

Уравнение – это равенство двух выражений с переменными.

Решить уравнение –найти корни данного уравнения или доказать, что их нет.

1. Раскрыть скобки, если они имеются, применяя распределительное свойство

( a + b ) ( c + d ) = a c + a d + b c + b d

2. Корни уравнения не изменятся, если какое – нибудь слагаемое перенести из одной части уравнения в другую, изменяя при этом его знак.

( Выражения с переменными собираем в одну сторону, числа в другую сторону, меняя знаки выражении и чисел при переходе через знак равенства.) Пример :

3 ( 2 + 1,5 x ) = 0,5 x + 24

Пример: вычислите координаты точек пересечения прямой 5 х + 7 у = 105 с осями координат.

Решение : 1) с осью ОХ точка ( 21 ; 0 )

у=0 ; 5 х + 7 *0 = 105 отсюда х = 21

2) с осью ОУ точка ( 0 ; 15 )

х=0; 5*0+7 у = 105 отсюда у = 15

Ответ: с осью ОХ точка ( 21 ; 0 ) и с осью ОУ точка ( 0 ; 15 ).

3. Корни уравнения не изменяются, если обе части уравнения умножить или

разделить на одно и тоже число, не равное 0

Пример : ! *4

Решение рациональных уравнений.

Пример:

Пример :

ОДЗ х (х +1 ) = 0

разделим на – 1

х =0,5 не удовлетворяет условию ОДЗ.

Пример :

Разложим квадратные трехчлены на множители по формуле ,где — корни квадратного уравнения

дробь равна 0, если числитель равен 0, а знаменатель не равен 0.

—+ 11x – 18 = 0

— 11x + 18 = 0

Отсюда корни данного уравнения 2 и 9.

Пример : Чему равно произведение корней уравнения

и ; ОДЗ

ОДЗ удовлетворяют три корня и их произведение равно

преобразуем выражение

обозначим

Получаем квадратное уравнение , корни которого 4 и 1,5.

Отсюда 1)

2)

Ответ:

Решение биквадратных уравнений

Пример :

по теореме Виета

Отсюда

Метод группировки при решений уравнении:

х +3=0 или х – 2 = 0 или х +2 = 0

Пример :

множителей равен 0. , решаем квадратное уравнение:

=0 По теореме Виета имеем

Решение систем уравнений

Опр. Решением системы уравнений с двумя переменными называется пара значений переменных, обращающая каждое уравнение системы в верное равенство.

Методы решение систем уравнений.

1) графический (строим графики уравнений системы, находим по графикам точки пересечения, координаты точек пересечения будут и решениями системы уравнений ).

2) метод подстановки ( выражаем одну переменную через другую в одном из уравнении подставляем во второе уравнение и решаем полученное уравнение относительно одной переменной, найденное значение переменной подставляем во второе уравнение и находим вторую переменную. и записываем ответ )

Пример : решить систему уравнений

— 5x +2 (7 – 3x)=+4y) – 2y=30

-5x +14 – 6x = 3 75 + 12y – 2y=30

Пример : решить систему уравнении

+

Пример : решить систему уравнении

Пример : вычислите координаты точек пересечения прямых

2 х – 3 у = 7 и 5 х + 4 у =6

Решение: по условию координаты точек удовлетворяют обоим уравнениям, то есть являются решением системы данных уравнений.

Решение : подставляем в уравнение прямой значения координат заданных точек и получаем систему уравнении.

y = k x +b ; подставляем значения k и b, и получаем уравнение прямой :

Ответ:

Пример : решить систему уравнении

Далее решаем методом сложения

Подставляем в 1-ое уравнение

Отсюда решаем две системы уравнении.

Решая методом сложения получаем:

подставляя в первое уравнение получаем:

Это же уравнение можно решить методом подстановки.

пусть получаем

подставляя значения u и v получаем :

Ответ: .

Решение систем уравнений второй степени

Вычислите координаты точек пересечения парабол:

Чтобы вычислить точки пересечения парабол, надо решить систему уравнении

Отсюда точки пересечения парабол имеют соответствующие координаты.

Ответ:

Уравнения с параметрами:

Ответ :

Пример 2: При каком значений m уравнение имеет два корня? Найдите эти корни.

Решение: Вынесем за скобки х, получаем

Один из корней равен 0, тогда уравнение имеет один корень при D=0,т. е. 36 – 4m=0, m=9.

Пример 3: При каких значениях p корни уравнения

принадлежат промежутку

Решение: Определяем значения p, при которых данное уравнение имеет два корня.

при любых значениях p

Отсюда

Тогда получаем систему неравенств отсюда , так как p меньший корень, а p+2 больший корень.

Ответ:

Пример 4: При каких значениях b уравнение , имеет два различных положительных корня?

Решение: уравнение имеет два корня, значит дискриминант больше 0.

Так как по условию корни положительные, то

Корни положительны, если b+1 2.

Учитель математики Мари–Куптинской средней школы

Предлагаемое учебное пособие позволяет подготовится к сдаче единого государственного экзамена (ЕГЭ) по математике. Пособие содержит примеры решений уравнений и систем уравнений.

Пособие предназначено учащимся старших классов средней школы и учителям.

Мари – Купта, 2007 год.

1. Сборник заданий для подготовки к итоговой аттестации в 9 классе.

Источник

Корень уравнения — определение в математике, формулы нахождения

Часто в математических задачах нужно быстро найти корень уравнения. Однако при несоблюдении общих правил решение может быть неверным. Для каждого вида уравнения существуют определенные методы нахождения корня или корней. Важно сначала идентифицировать тип уравнения, а затем его решать.

Общие сведения

Уравнение — это равенство вида F (x1, x2. xn) = G (x1, x2. xn), в котором есть переменные. Определение можно сформулировать следующим образом: уравнением называется равенство, в котором присутствуют неизвестные величины. Решить его — значит найти корни (корень) или доказать, что их нет.

Корень — значение, при подстановке которого равенство принимает истинное значение. Например, корнем уравнения (2х = 4) является 2.

Решением уравнения называется задача по нахождению всех его корней или доказательство их отсутствия. В некоторых случаях условием задачи могут быть наложены ограничения (только целые числа, дробные, комплексные и так далее).

Равносильные функции с неизвестными

В математике существует понятие равносильности или эквивалентности уравнений. Оно означает, что корни заданных равенств совпадают. Кроме того, они считаются эквивалентными, когда не имеют корней. Эквивалентность имеет:

Последний прием используется при решении квадратных, кубических и биквадратных уравнений некоторых типов. Метод позволяет упростить поиск неизвестных величин. Например, x 2 — 2x = 0 является квадратным уравнением с параметром С = 0.

Можно найти его дискриминант и вычислить корни. Но существует более простой способ — использование третьего свойства эквивалентности. Следует просто вынести общий множитель за скобки: х * (х-2) = 0. Уравнение «распадается» на два простых: х = 0 и х — 2 = 0. Решаются они очень просто: х1 = 0 и х2 = 2.

Информация о свойствах

Выражения, входящие в состав уравнения, не должны изменять корни, а также приводить к обнаружению посторонних решений. Допустимые преобразования:

При выполнении некоторых операций, приводящих к потере переменных значений, могут возникнуть посторонние корни. В этом случае придется проверять все значения, подставляя их в исходное выражение. Рекомендуется избегать операций, которые приводят к сокращению неизвестных. Это приводит к неверным решениям и образованию дополнительных корней.

Классификация уравнений

Для решения каждого уравнения есть свои правила и алгоритмы. Различают следующие виды уравнений: алгебраические, с параметрами, трансцендентные, функциональные, дифференциальные и другие.

Некоторые виды позволяют записывать значение корня в виде функции или функции с параметром. Для решения применяются специальные аналитические функции, которые могут предоставить сведения о вычислении корней, а также предварительно определить их количество и зависимость от значения параметра. Однако аналитические решения можно применять только для алгебраического типа (не выше 4 степени).

Для трансцендентных уравнений количество аналитических решений ограничено, поскольку не все тригонометрические функции имеют значения, равные нулю. Если невозможно найти аналитическое решение, то применяются вычислительные методы. Они позволяют сузить интервал, в котором находится корень. Следовательно, такое решение не будет точным.

Алгебраический тип

Уравнение вида P (x1, x2. xn) = 0, в котором многочлен представлен неизвестными аргументами, называется алгебраическим. Оно может содержать одно или несколько неизвестных, иметь степень.

Алгебраические уравнения могут быть нескольких типов: линейными, квадратными, кубическими, биквадратными (4 степень). Кроме того, линейные могут объединяться в системы. Решить систему уравнений — значит найти общие корни всех выражений, которые в нее входят.

Линейные и квадратные

Линейным называется уравнение, степень которого соответствует единице. Его можно записать в двух формах — общей и канонической. В первом случае оно имеет следующий вид: a1 * x1 + a2 * x2 + an * xn + b = 0. В последнем случае нужно перенести число b в правую часть: a1 * x1 + a2 * x2 + an * xn = b. Пример: 3х — 2 = 25.

Более сложным типом считается квадратное уравнение, то есть выражение типа А * х 2 + В * x + С = 0 (А не равно 0). Они бывают полными (А, В, С не равны 0) и неполными (какой-нибудь коэффициент равен 0, кроме А). Его можно решить автоматизированным и ручным методами.

Можно воспользоваться специальным программным обеспечением или интернет-ресурсом, который ищет корни квадратного уравнения. Необходимо вписать в специальные поля значения А, В и С. Программа вычислит все за секунду и выдаст результат. Во втором случае нужно применить формулу. Корни квадратного уравнения вычисляются при нахождении дискриминанта и подстановке значений А и В в выражения. Чтобы найти их, следует действовать по алгоритму:

Многочлен с неизвестными вида A * х 3 + B * x 2 + C * x + D = 0 называется кубическим уравнением. При этом А не может быть равно 0. Для решения применяется кубическая парабола.

Равенство можно разделить на А и выполнить замену такого вида: x = y — (b / (3 * A)). Исходное выражение примет такой вид: y 3 + p * y + q = 0. Коэффициенты p и q вычисляются по следующим формулам: q = [2 * B 3 — 9 * A * B * C + 27 * (A 2 ) * D] / (27 * A 3 ) и p = [(3 * A * C — B 2 ) / (3 * A 2 )].

При решении биквадратных многочленов с неизвестными необходимо рассматривать каждый случай индивидуально. Все они решаются аналитическим способом с помощью замены переменной. Главной задачей является понижение степени.

С параметрами и трансцендентные

В дисциплинах с физико-математическим уклоном можно встретить уравнения с параметрами, от которых зависит их вид. Они могут быть линейными и нелинейными. Для их решения надо найти все системы значений параметров, при которых имеются корни.

Пример — a * x + 1 = 4. Параметр «а» может быть дробью, действительным или натуральным числом, а также состоять из суммы, произведения или разности некоторых переменных. Допустимые значения оговариваются условием задачи. Их называют ограничениями.

Трансцендентные уравнения содержат показательные, логарифмические, тригонометрические и обратные тригонометрические функции. Они не являются алгебраическими. Пример — cos (x) = x и lg (x) = x — 5. Их корни находятся по различным алгоритмам, которые зависят от общего вида. Допускается при решении использование метода замены переменных для упрощения вида.

Функциональные и дифференциальные

Уравнения, которые выражают связь между значениями в нескольких точках, называются функциональными. Этот термин применяется для всех видов, которые невозможно свести к алгебраическому типу. Корнем является функция. Например, корнем выражения F (s) = 2^(s) * ПИ^(s-1) * sin (ПИ * s / 2) * Г (1-s) * f (1-s) является дзета-функция Римана.

Дифференциальное уравнение содержит какую-либо дифференциальную функцию с неизвестным или неизвестными. Все дифуравнения делятся на два типа: обыкновенные и в частных производных. В первый тип входят функции от одного аргумента, во вторую — функции, зависящие от многих аргументов. Для нахождения корней следует найти функцию, удовлетворяющую условию и имеющую на интервале производные.

Примеры решения

На ЕГЭ могут быть различные задания по математике. Среди них могут быть линейные и квадратные уравнения. Например, дано выражение вида: 3 (х-9) + 2х (х-3)= 2 (х-2)(х+2). Нужно найти значение переменной. Алгоритм следующий:

Нет смысла находить точки пересечения двух парабол (x 2 — 3x + 2 = 0 и y 2 — 5y + 6 = 0) с осями координат. Для получения быстрого результата достаточно воспользоваться теоремой Виета. Точки пересечения вычисляются следующим образом: x1 = 1, x2 = 2, y1 = 2 и y2 = 3.

Чтобы найти точки пересечения параболы (3x 2 — 10x + 5 = 0) с осями декартовой системы координат, следует решить квадратное уравнение:

Парабола пересекает ось ОХ в точках x1 = (5 — sqrt (10)) / 3 и x2 = (5 + sqrt (10)) / 3. Выражения можно не вычислять, поскольку получатся приближенные значения.

Таким образом, для нахождения корней уравнения необходимо сначала его идентифицировать, привести к упрощенному виду, понизить степень (при необходимости), а затем применить какой-либо из алгоритмов.

Источник