U ovom videu ćemo analizirati čitav niz linearnih jednadžbi koje se rješavaju istim algoritmom - zato se nazivaju najjednostavnijim.
Prvo, hajde da definišemo: šta je linearna jednačina i koja se zove najjednostavnija?
Linearna jednačina je ona u kojoj postoji samo jedna varijabla i to samo do prvog stepena.
Najjednostavnija jednadžba znači konstrukciju:
Sve ostale linearne jednadžbe se svode na najjednostavnije korištenjem algoritma:
- Proširite zagrade, ako ih ima;
- Premjestite termine koji sadrže varijablu na jednu stranu znaka jednakosti, a pojmove bez varijable na drugu;
- Navedite slične pojmove lijevo i desno od znaka jednakosti;
- Podijelite rezultirajuću jednačinu sa koeficijentom varijable $x$.
Naravno, ovaj algoritam ne pomaže uvijek. Činjenica je da se ponekad nakon svih ovih mahinacija koeficijent varijable $x$ pokaže jednakim nuli. U ovom slučaju su moguće dvije opcije:
- Jednačina uopće nema rješenja. Na primjer, kada ispadne nešto poput $0\cdot x=8$, tj. na lijevoj strani je nula, a na desnoj strani je broj koji nije nula. U videu ispod ćemo pogledati nekoliko razloga zašto je ova situacija moguća.
- Rješenje su svi brojevi. Jedini slučaj kada je to moguće je kada je jednačina svedena na konstrukciju $0\cdot x=0$. Sasvim je logično da bez obzira koji $x$ zamijenimo, ipak će se ispostaviti da je „nula jednaka nuli“, tj. ispravna brojčana jednakost.
Sada da vidimo kako sve ovo funkcionira na primjerima iz stvarnog života.
Primjeri rješavanja jednačina
Danas imamo posla sa linearnim jednadžbama, i to samo onim najjednostavnijim. Općenito, linearna jednačina označava svaku jednakost koja sadrži tačno jednu promjenljivu, a ide samo do prvog stepena.
Takve konstrukcije se rješavaju na približno isti način:
- Prije svega, trebate proširiti zagrade, ako ih ima (kao u našem posljednjem primjeru);
- Zatim kombinirajte slično
- Na kraju, izolujte varijablu, tj. premjestite sve što je povezano s promjenljivom – termine u kojima je sadržana – na jednu stranu, a sve što ostaje bez nje pomjerite na drugu stranu.
Zatim, po pravilu, trebate donijeti slične sa svake strane rezultirajuće jednakosti, a nakon toga ostaje samo podijeliti sa koeficijentom “x” i dobićemo konačni odgovor.
U teoriji, ovo izgleda lijepo i jednostavno, ali u praksi čak i iskusni srednjoškolci mogu napraviti uvredljive greške u prilično jednostavnim linearnim jednačinama. Obično se prave greške prilikom otvaranja zagrada ili prilikom izračunavanja „plusova“ i „minusa“.
Osim toga, dešava se da linearna jednadžba uopće nema rješenja, ili da je rješenje cijela brojevna prava, tj. bilo koji broj. Ove suptilnosti ćemo pogledati u današnjoj lekciji. Ali počet ćemo, kao što ste već shvatili, s najjednostavnijim zadacima.
Šema za rješavanje jednostavnih linearnih jednadžbi
Prvo, dozvolite mi da još jednom napišem cijelu shemu za rješavanje najjednostavnijih linearnih jednadžbi:
- Proširite zagrade, ako ih ima.
- Izolujemo varijable, tj. Sve što sadrži "X" pomeramo na jednu stranu, a sve bez "X" na drugu.
- Predstavljamo slične termine.
- Sve dijelimo koeficijentom “x”.
Naravno, ova shema ne funkcionira uvijek, u njoj postoje određene suptilnosti i trikovi, a sada ćemo ih upoznati.
Rješavanje stvarnih primjera jednostavnih linearnih jednadžbi
Zadatak br. 1
Prvi korak zahtijeva da otvorimo zagrade. Ali oni nisu u ovom primjeru, pa preskačemo ovaj korak. U drugom koraku moramo izolirati varijable. Bilješka: mi pričamo o tome samo o pojedinačnim terminima. Hajde da to zapišemo:
Slične termine predstavljamo lijevo i desno, ali to je već urađeno ovdje. Stoga prelazimo na četvrti korak: podijelite sa koeficijentom:
\[\frac(6x)(6)=-\frac(72)(6)\]
Tako da smo dobili odgovor.
Zadatak br. 2
U ovom problemu možemo vidjeti zagrade, pa ih proširimo:
I lijevo i desno vidimo približno isti dizajn, ali postupimo po algoritmu, tj. razdvajanje varijabli:
Evo nekoliko sličnih:
Iz kojih korijena ovo funkcionira? Odgovor: za bilo koje. Stoga možemo napisati da je $x$ bilo koji broj.
Zadatak br. 3
Treća linearna jednačina je zanimljivija:
\[\lijevo(6-x \desno)+\lijevo(12+x \desno)-\lijevo(3-2x \desno)=15\]
Postoji nekoliko zagrada, ali se ne množe ničim, već im samo prethodi razni znakovi. Hajde da ih raščlanimo:
Izvodimo drugi nama već poznat korak:
\[-x+x+2x=15-6-12+3\]
Hajde da izračunamo:
Izvodimo posljednji korak - podijelimo sve sa koeficijentom “x”:
\[\frac(2x)(x)=\frac(0)(2)\]
Stvari koje treba zapamtiti prilikom rješavanja linearnih jednačina
Ako zanemarimo prejednostavne zadatke, želio bih reći sljedeće:
- Kao što sam rekao gore, nema svaka linearna jednačina rješenje – ponekad jednostavno nema korijena;
- Čak i ako postoje korijeni, među njima može biti nula - u tome nema ništa loše.
Nula je isti broj kao i ostali; ne treba ga ni na koji način diskriminirati ili pretpostaviti da ako dobijete nulu, onda ste nešto pogriješili.
Druga karakteristika je vezana za otvaranje zagrada. Imajte na umu: kada je ispred njih "minus", uklanjamo ga, ali u zagradama mijenjamo znakove u suprotno. A onda ga možemo otvoriti pomoću standardnih algoritama: dobićemo ono što smo vidjeli u gornjim proračunima.
Razumijevanje ove jednostavne činjenice pomoći će vam da izbjegnete glupe i štetne greške u srednjoj školi, kada se takve stvari uzimaju zdravo za gotovo.
Rješavanje složenih linearnih jednadžbi
Idemo dalje složene jednačine. Sada će dizajni postati složeniji kada se izvrše razne transformacije pojavit će se kvadratna funkcija. Međutim, toga se ne trebamo bojati, jer ako, prema autorovom planu, rješavamo linearnu jednadžbu, onda će se tijekom procesa transformacije sigurno poništiti svi monomi koji sadrže kvadratnu funkciju.
Primjer br. 1
Očigledno, prvi korak je otvaranje zagrada. Uradimo ovo veoma pažljivo:
Sada pogledajmo privatnost:
\[-x+6((x)^(2))-6((x)^(2))+x=-12\]
Evo nekoliko sličnih:
Očigledno, ova jednadžba nema rješenja, pa ćemo ovo napisati u odgovoru:
\[\varnothing\]
ili nema korijena.
Primjer br. 2
Izvodimo iste radnje. Prvi korak:
Pomerimo sve sa promenljivom ulevo, a bez nje - udesno:
Evo nekoliko sličnih:
Očigledno, ova linearna jednadžba nema rješenja, pa ćemo je napisati na sljedeći način:
\[\varnothing\],
ili nema korijena.
Nijanse rješenja
Obje jednačine su potpuno riješene. Koristeći ova dva izraza kao primjer, još jednom smo se uvjerili da čak ni u najjednostavnijim linearnim jednadžbama možda sve nije tako jednostavno: može postojati ili jedan, ili nijedan, ili beskonačno mnogo korijena. U našem slučaju, razmatrali smo dvije jednačine, obje jednostavno nemaju korijen.
Ali želim da vam skrenem pažnju na još jednu činjenicu: kako raditi sa zagradama i kako ih otvoriti ako je ispred njih znak minus. Razmotrite ovaj izraz:
Prije otvaranja, morate sve pomnožiti sa "X". Napomena: množe se svaki pojedinačni termin. Unutra se nalaze dva pojma - odnosno dva člana i pomnoženi.
I tek nakon što se ove naizgled elementarne, ali vrlo važne i opasne transformacije završe, možete otvoriti zagradu sa stanovišta činjenice da iza nje stoji znak minus. Da, da: tek sada, kada su transformacije završene, sjetimo se da ispred zagrada stoji znak minus, što znači da sve ispod jednostavno mijenja predznake. Istovremeno, sami zagrade nestaju i, što je najvažnije, nestaje i prednji "minus".
Isto radimo i sa drugom jednačinom:
Nije slučajno što obraćam pažnju na ove male, naizgled beznačajne činjenice. Jer rješavanje jednadžbi je uvijek niz elementarnih transformacija, gdje nemogućnost jasnog i kompetentnog izvođenja jednostavnih radnji dovodi do toga da mi dolaze srednjoškolci i opet uče rješavati tako jednostavne jednačine.
Naravno, doći će dan kada ćete ove vještine usavršiti do automatizma. Više nećete morati da izvodite toliko transformacija svaki put; sve ćete pisati u jednom redu. Ali dok tek učite, svaku radnju morate napisati posebno.
Rješavanje još složenijih linearnih jednačina
Ono što ćemo sada riješiti teško se može nazvati najjednostavnijim zadatkom, ali smisao ostaje isti.
Zadatak br. 1
\[\left(7x+1 \desno)\left(3x-1 \right)-21((x)^(2))=3\]
Pomnožimo sve elemente u prvom dijelu:
Učinimo malo privatnosti:
Evo nekoliko sličnih:
Završimo zadnji korak:
\[\frac(-4x)(4)=\frac(4)(-4)\]
Evo našeg konačnog odgovora. I uprkos činjenici da smo u procesu rješavanja imali koeficijente s kvadratnom funkcijom, oni su se međusobno poništavali, što jednačinu čini linearnom, a ne kvadratnom.
Zadatak br. 2
\[\lijevo(1-4x \desno)\lijevo(1-3x \desno)=6x\lijevo(2x-1 \desno)\]
Pažljivo izvršimo prvi korak: pomnožimo svaki element iz prve zagrade sa svakim elementom iz druge. Nakon transformacije trebalo bi postojati ukupno četiri nova pojma:
Sada pažljivo izvršimo množenje u svakom članu:
Pomerimo termine sa "X" ulevo, a one bez - udesno:
\[-3x-4x+12((x)^(2))-12((x)^(2))+6x=-1\]
Evo sličnih pojmova:
Još jednom smo dobili konačan odgovor.
Nijanse rješenja
Najvažnija napomena o ove dvije jednačine je da čim počnemo množiti zagrade koje sadrže više od jednog člana, to čini tako da sledeće pravilo: uzimamo prvi član iz prvog i množimo sa svakim elementom iz drugog; zatim uzimamo drugi element iz prvog i na sličan način množimo sa svakim elementom iz drugog. Kao rezultat toga, imaćemo četiri mandata.
O algebarskom zbiru
Ovim posljednjim primjerom želio bih podsjetiti studente šta je algebarski zbir. U klasičnoj matematici, pod $1-7$ mislimo na jednostavnu konstrukciju: oduzeti sedam od jednog. U algebri pod ovim podrazumijevamo sljedeće: broju “jedan” dodajemo još jedan broj, odnosno “minus sedam”. Po tome se algebarski zbir razlikuje od običnog aritmetičkog zbira.
Čim, prilikom izvođenja svih transformacija, svakog zbrajanja i množenja, počnete vidjeti konstrukcije slične gore opisanim, jednostavno nećete imati problema u algebri kada radite s polinomima i jednadžbama.
Na kraju, pogledajmo još nekoliko primjera koji će biti još složeniji od ovih koje smo upravo pogledali, a da bismo ih riješili morat ćemo malo proširiti naš standardni algoritam.
Rješavanje jednadžbi s razlomcima
Da bismo riješili takve zadatke, morat ćemo dodati još jedan korak našem algoritmu. Ali prvo, da vas podsjetim na naš algoritam:
- Otvorite zagrade.
- Odvojene varijable.
- Donesite slične.
- Podijelite omjerom.
Nažalost, ovaj divni algoritam, uz svu svoju efikasnost, ispada da nije sasvim prikladan kada imamo razlomke ispred sebe. I u onome što ćemo vidjeti u nastavku, imamo razlomak i na lijevoj i na desnoj strani u obje jednačine.
Kako raditi u ovom slučaju? Da, vrlo je jednostavno! Da biste to učinili, morate dodati još jedan korak u algoritam, koji se može učiniti i prije i nakon prve radnje, odnosno uklanjanje razlomaka. Dakle, algoritam će biti sljedeći:
- Riješite se razlomaka.
- Otvorite zagrade.
- Odvojene varijable.
- Donesite slične.
- Podijelite omjerom.
Šta znači "osloboditi se razlomaka"? I zašto se to može učiniti i nakon i prije prvog standardnog koraka? Zapravo, u našem slučaju svi razlomci su brojčani u nazivniku, tj. Svugdje je imenilac samo broj. Stoga, ako pomnožimo obje strane jednadžbe ovim brojem, riješit ćemo se razlomaka.
Primjer br. 1
\[\frac(\left(2x+1 \desno)\left(2x-3 \right))(4)=((x)^(2))-1\]
Riješimo se razlomaka u ovoj jednadžbi:
\[\frac(\left(2x+1 \right)\left(2x-3 \right)\cdot 4)(4)=\left(((x)^(2))-1 \right)\cdot 4\]
Imajte na umu: sve se množi sa "četiri" jednom, tj. samo zato što imate dvije zagrade ne znači da morate svaku pomnožiti sa "četiri". Hajde da zapišemo:
\[\left(2x+1 \desno)\left(2x-3 \right)=\left(((x)^(2))-1 \desno)\cdot 4\]
Sada da proširimo:
Izdvajamo varijablu:
Vršimo redukciju sličnih pojmova:
\[-4x=-1\lijevo| :\lijevo(-4 \desno) \desno.\]
\[\frac(-4x)(-4)=\frac(-1)(-4)\]
Dobili smo konačno rješenje, idemo na drugu jednačinu.
Primjer br. 2
\[\frac(\left(1-x \right)\left(1+5x \right))(5)+((x)^(2))=1\]
Ovdje izvodimo sve iste radnje:
\[\frac(\left(1-x \right)\left(1+5x \right)\cdot 5)(5)+((x)^(2))\cdot 5=5\]
\[\frac(4x)(4)=\frac(4)(4)\]
Problem je riješen.
To je, zapravo, sve što sam vam danas htio reći.
Ključne točke
Ključni nalazi su:
- Znati algoritam za rješavanje linearnih jednačina.
- Mogućnost otvaranja zagrada.
- Ne brini ako vidiš kvadratne funkcije, najvjerovatnije će se u procesu daljih transformacija smanjiti.
- Postoje tri vrste korijena u linearnim jednadžbama, čak i one najjednostavnije: jedan korijen, cijela brojevna prava je korijen i nema korijena.
Nadam se da će vam ova lekcija pomoći da savladate jednostavnu, ali vrlo važnu temu za dalje razumijevanje sve matematike. Ako nešto nije jasno, idite na stranicu i riješite primjere prikazane tamo. Pratite nas, očekuje vas još mnogo zanimljivosti!
da rešavam matematiku. Pronađite brzo rješavanje matematičke jednačine u modu online. Web stranica www.site dozvoljava riješi jednačinu skoro svaki dat algebarski, trigonometrijski ili transcendentalna jednadžba online. Kada proučavate gotovo bilo koju granu matematike u različitim fazama, morate odlučiti jednačine online. Da biste odmah dobili odgovor, i što je najvažnije tačan, potreban vam je resurs koji vam to omogućava. Hvala sajtu www.site rješavajte jednačine na mreži trajat će nekoliko minuta. Glavna prednost www.site kod rješavanja matematičkih jednačine online- ovo je brzina i tačnost pruženog odgovora. Stranica je u stanju riješiti bilo koje algebarske jednadžbe online, trigonometrijske jednadžbe online, transcendentalne jednadžbe na mreži, i jednačine sa nepoznatim parametrima u modu online. Jednačine služe kao moćan matematički aparat rješenja praktični problemi. Uz pomoć matematičke jednačine moguće je izraziti činjenice i odnose koji na prvi pogled mogu izgledati zbunjujuće i složene. Nepoznate količine jednačine može se naći formulisanjem problema u matematički jezik u formi jednačine I odlučiti primljen zadatak u modu online na web stranici www.site. Bilo koji algebarska jednačina, trigonometrijska jednačina ili jednačine koji sadrži transcendentalno funkcije koje možete lako odlučiti online i dobiti tačan odgovor. Kada studirate prirodne nauke, neminovno se susrećete sa potrebom rješavanje jednačina. U ovom slučaju, odgovor mora biti tačan i mora se dobiti odmah u režimu online. Stoga za rješavanje matematičkih jednačina na mreži preporučujemo stranicu www.site, koja će postati vaš nezamjenjiv kalkulator rješavati algebarske jednadžbe online, trigonometrijske jednačine online, i transcendentalne jednadžbe na mreži ili jednačine sa nepoznatim parametrima. Za praktične probleme pronalaženja korijena raznih matematičke jednačine resurs www.. Rješavanje jednačine online sami, korisno je provjeriti primljeni odgovor koristeći online rješavanje jednačina na web stranici www.site. Morate ispravno napisati jednačinu i odmah dobiti online rješenje, nakon čega ostaje samo da uporedite odgovor sa vašim rješenjem jednadžbe. Provjera odgovora neće trajati više od minute, dovoljno je riješiti jednačinu na mreži i uporedi odgovore. Ovo će vam pomoći da izbjegnete greške u odluka i ispraviti odgovor na vrijeme kada rješavanje jednačina na mreži bilo algebarski, trigonometrijski, transcendentalno ili jednačina sa nepoznatim parametrima.
Šta je jednačina?
Jednačina je jedan od temeljnih koncepata svake matematike. I školsko i visoko obrazovanje. Ima smisla to shvatiti, zar ne? Štaviše, ovo je vrlo jednostavan koncept. Uvjerite se sami u nastavku. :) Pa koja je jednačina?
Činjenica da ova riječ ima isti korijen kao riječi „jednako“, „jednakost“, mislim, ne izaziva nikakve zamjerke ni od koga. Jednačina su dva matematička izraza povezana znakom jednakosti “=”. Ali... ne bilo koji. I one u kojima (barem jedan) sadrži nepoznata količina . Ili na drugi način varijabilna količina . Ili jednostavno "varijabilna" ukratko. Može postojati jedna ili više varijabli. U školskoj matematici, jednačine sa jedan varijabla. Što se obično označava slovomx . Ili druga zadnja slova latinice -y , z , t i tako dalje.
Za sada ćemo razmotriti i jednačine sa jednom promenljivom. Sa dvije ili više varijabli - u posebnoj lekciji.
Šta znači riješiti jednačinu?
Nastavi. Varijabla u izrazima uključenim u jednačinu može uzeti bilo koju važeće vrijednosti. Zato je varijabilna. :) Za neke vrijednosti varijable dobija se tačna jednakost, ali za druge nije. Riješite jednačinu- to znači pronalaženje svih takvih vrijednosti varijable, prilikom njihove zamjene original ispada jednačina istinska jednakost . Ili, naučnije, identitet. Na primjer, 5=5, 0=0, -10=-10. I tako dalje. :) Ili dokazati da takve vrijednosti varijabli ne postoje.
Posebno se fokusiram na riječ “original”. Zašto će biti jasno u nastavku.
Te same vrijednosti varijable, čijom zamjenom se jednačina pretvara u identitet, nazivaju se vrlo lijepo - korijeni jednadžbe. Ako se dokaže da takvih vrijednosti nema, onda u ovom slučaju kažu da je jednačina nema korijena.
Zašto su potrebne jednačine?
Zašto su nam potrebne jednačine? Prije svega, jednadžbe su vrlo moćan i najsvestraniji alat za rješavanje problema . Veoma drugačije. :) U školi se po pravilu radi problemi sa riječima. To su zadaci o kretanju, o radu, o procentima i mnogi, mnogi drugi. Međutim, upotreba jednadžbi nije ograničena na školske probleme o bazenima, cijevima, vlakovima i stolicama. :)
Bez sposobnosti sastavljanja i rješavanja jednačina, nemoguće je riješiti nijedan ozbiljan naučni problem – fizički, inženjerski ili ekonomski. Na primjer, izračunajte gdje će raketa pogoditi. Ili odgovorite na pitanje hoće li neka važna konstrukcija (lift ili most, na primjer) izdržati ili neće izdržati opterećenje. Ili predvidjeti vrijeme, porast (ili pad) cijena ili prihoda...
Općenito, jednadžba je ključna figura u rješavanju širokog spektra računskih problema.
Koje su jednačine?
U matematici postoji bezbroj jednačina. Većina različite vrste. Međutim, sve jednačine se mogu podijeliti u samo 4 klase:
1) Linearni,
2) Kvadrat,
3) razlomka (ili razlomka-racionalna),
4) Drugi.
Različite vrste jednačina zahtijevaju i drugačiji pristup do njihovog rješenja: linearne jednačine se rješavaju na jedan način, kvadratne na drugi, frakcijske jednačine na treći, trigonometrijske, logaritamske, eksponencijalne i druge također se rješavaju vlastitim metodama.
Ima, naravno, još drugih jednačina. To su iracionalne, trigonometrijske, eksponencijalne, logaritamske i mnoge druge jednačine. Pa čak i diferencijalne jednadžbe (za studente), gdje nepoznata nije broj, već funkcija. Ili čak čitava porodica funkcija. :) U odgovarajućim lekcijama ćemo detaljno analizirati sve ove vrste jednačina. I ovdje imamo osnovne tehnike koje su primjenjive za rješavanje apsolutno bilo koji(da, bilo koje!) jednačine. Ove tehnike se nazivaju ekvivalentne transformacije jednačina . Ima ih samo dvoje. I nema načina da ih se zaobiđe. Pa hajde da se upoznamo!
Kako riješiti jednačine? Identične (ekvivalentne) transformacije jednačina.
Rješenje bilo koji jednačina se sastoji u transformaciji korak-po-korak izraza uključenih u nju. Ali ne bilo kakve transformacije, već takve suština cele jednačine se nije promenila. Unatoč činjenici da će se nakon svake transformacije jednadžba mijenjati i na kraju postati potpuno drugačija od izvorne. Takve transformacije u matematici se nazivaju ekvivalentan ili identičan . Među čitavim nizom identičnih transformacija jednačina, jedna se izdvaja dva osnovna. Pričaćemo o njima. Da, da, samo dva! I svaki od njih zaslužuje posebnu pažnju. Primjena ove dvije identične transformacije u jednom ili drugom redu garantuje uspjeh u rješavanju 99% svih jednačina.
Pa, hajde da se upoznamo!
Prva transformacija identiteta:
Možete dodati (ili oduzeti) bilo koji (ali identičan!) broj ili izraz (uključujući one sa promjenljivom) na obje strane jednačine.
Suština jednačine će ostati ista. Tu transformaciju primjenjujete svuda, naivno misleći da neke članove prenosite iz jednog dijela jednačine u drugi, mijenjajući predznak. :)
Na primjer, ova cool jednadžba:
Ovdje nemate o čemu razmišljati: pomaknite minus tri udesno, mijenjajući minus u plus:
Ali šta se zapravo dešava? Ali u stvarnosti ti dodati tri na obje strane jednačine! Volim ovo:
Suština cijele jednačine se ne mijenja kada se na obje strane dodaju tri. Na lijevoj strani ostaje čisti X (što mi, zapravo, pokušavamo postići), a na desnoj - šta god da se dogodi.
Prenošenje pojmova iz jednog dijela u drugi je skraćena verzija prva transformacija identiteta. Jedina greška koju ovdje možete napraviti je da zaboravite promijeniti znak prilikom prijenosa. Na primjer, ova jednadžba:
To nije komplikovana stvar. Radimo direktno prema čaroliji: sa X na lijevo, bez X na desno. Koji je pojam sa X na desnoj strani? Šta? 2x? Pogrešno! Na desnoj strani imamo -2x (minus dva x-a)! Stoga u lijeva strana ovaj termin će biti prebačen sa plusom :
Pola bitke je obavljeno, X-ovi su sakupljeni na lijevoj strani. Ostaje samo da pomaknete jedinicu udesno. Opet se postavlja pitanje - sa kojim znakom? Na lijevoj strani ispred jedinice nema ništa napisano, što znači da treba da joj prethodi plus. Stoga će se 1 pomaknuti udesno sa minusom:
To je skoro sve. Na lijevoj strani prikazujemo slične, a na desnoj ih brojimo. I dobijamo:
Sada analizirajmo naše mahinacije s prijenosom termina. Šta smo uradili kada smo se pomerili -2x ulevo? Da! Mi dodat u oba dijela naše zle jednačine izraz je 2x. Rekao sam vam da imamo pravo sabirati (oduzeti) bilo koji broj, pa čak i izraz sa X! Sve dok je to ista stvar. :) A kada si pomerio 1 udesno? Apsolutno u pravu! Mi oduzeti od obe strane jednačine jedan. To je sve.) To je cela poenta prve ekvivalentne transformacije.
Ili ovaj primjer za srednjoškolce:
Jednačina je logaritamska. Pa šta? Koga briga? U svakom slučaju, prvi korak je napraviti osnovnu transformaciju identiteta - pomjerimo pojam s promjenljivom (tj. -log 3 x) ulijevo, i numerički izraz log 3 4 pomaknite se udesno. Uz promenu predznaka, naravno:
To je sve. Svako ko je upoznat sa logaritmima će popuniti jednačinu u svojoj glavi i dobiti:
Šta? Želite li sinuse? Molim vas, evo sinusa:
Ponovo izvodimo prvu transformaciju identiteta - prenosimo sin x ulijevo (sa minusom) i pomaknite -1/4 udesno (sa plusom):
Dobili smo najjednostavniju trigonometrijsku jednačinu sa sinusom, koju poznavaocima također nije teško riješiti.
Pogledajte koliko je univerzalna prva ekvivalentna transformacija! Ima ga svuda i svuda i nema načina da ga se zaobiđe. Stoga, morate biti u mogućnosti to učiniti automatski. Glavna stvar je da ne zaboravite promijeniti znak prilikom prijenosa! Nastavljamo se upoznavati s identičnim transformacijama jednadžbi.)
Druga transformacija identiteta:
Obje strane jednačine se mogu pomnožiti (podijeliti) istim brojem ili izrazom koji nije nula.
Ovu identičnu transformaciju stalno koristimo i kada nas neki koeficijenti u jednadžbi interferiraju i želimo ih se riješiti. Sigurno za samu jednačinu. :) Na primjer, ova zla jednačina:
To je svima ovdje jasno x = 3. Kako ste pogodili? Jesi li ga pokupio? Ili ste uperili prst u nebo i pogodili?
Da ne biste birali i pogađali (mi smo ipak matematičari, a ne gatari :)), morate shvatiti da ste jednostavno podijelio obje strane jednačine za cetvorku. Što je ono što nam smeta.
Volim ovo:
Ovaj štap za podjelu znači da su podijeljeni sa četiri. oba dijela naša jednačina. Cijela lijeva i cijela desna strana:
Na lijevoj strani, četvorke su sigurno smanjene, a x ostaje u sjajnoj izolaciji. A na desnoj strani, kada se dijeli 12 sa 4, rezultat je, naravno, tri. :)
Ili ova jednačina:
Šta raditi sa jednom sedminom? Pomeri se desno? Ne, ne možeš! Jedna sedmina je povezana sa množenjem x. Koeficijent, razumete. :) Ne možete odvojiti koeficijent i pomeriti ga odvojeno od X. Samo cijeli izraz (1/7)x. Ali nema potrebe. :) Sjetimo se opet množenja/dijeljenja. Šta nas sprečava? Razlomak je 1/7, zar ne? Pa hajde da ga se rešimo. Kako? I kao rezultat koje akcije gubimo razlomak? Naš razlomak nestane kada množenje brojem jednak njegovom nazivniku! Dakle, pomnožimo obje strane naše jednadžbe sa 7:
Na lijevoj strani, sedmice će se smanjiti i ostati samo usamljeni X, a na desnoj strani, ako se sjetite tablice množenja, dobijate 21:
Sada primjer za srednjoškolce:
Da bismo došli do x i time riješili našu zlu trigonometrijsku jednadžbu, prvo moramo dobiti čisti kosinus s lijeve strane, bez ikakvih koeficijenata. Ali dvojka stane na put. :) Dakle, cijelu lijevu stranu podijelimo sa 2:
Ali onda desna strana također ćete morati podijeliti sa dva: to već zahtijeva MATEMATIKA. podijeliti:
Na desnoj strani vrijednost tabele kosinus. I sada je jednačina riješena za slatku dušu.)
Je li sve jasno sa množenjem/dijeljenjem? Odlično! Ali… pažnja! Ova transformacija, uprkos svojoj jednostavnosti, sadrži izvor vrlo neugodnih grešaka! To se zove gubitak korijena I sticanje stranih korena .
Već sam rekao gore da se obje strane jednačine mogu pomnožiti (podijeliti) bilo kojim brojem ili izraz sa x. Ali uz jedno važno upozorenje: izraz kojim množimo (dijelimo) mora biti različito od nule . Upravo ta tačka, koju mnogi u početku jednostavno ignorišu, dovodi do tako nesretnih grešaka. Zapravo, značenje ovog ograničenja je jasno: množenje sa nulom je glupo, a dijeljenje općenito nije dozvoljeno. Hajde da shvatimo šta je šta? Počnimo s podjelom i gubitak korijena .
Recimo da imamo ovu jednačinu:
Ovdje vas ruke zaista žude uzeti i podijeliti obje strane jednačine zajednički nosač(x-1):
Recimo da zadatak Jedinstvenog državnog ispita kaže pronaći zbir korijena ove jednačine. Šta ćemo napisati kao odgovor? Tri? Ako odlučiš da je trojka, onda ti upali u zasedu. Zove se "gubitak korijena". :) Sta je bilo?
Otvorimo zagrade u originalnoj jednadžbi i sakupimo sve s lijeve strane:
Imam klasiku kvadratna jednačina. Rješavamo kroz diskriminantu (ili preko Vietine teoreme) i dobivamo dva korijena:
Dakle, zbir korijena je 1+3 = 4. Četiri, a ne tri! Gdje je "nestao" naš korijen?
x = 1
Sa prvim rješenjem? A naš je nestao baš kad smo oba dijela dijelili zagradama (x-1). Zašto se to dogodilo? A sve zato što se kod x = 1 ova zagrada (x-1) resetuje na nulu. A mi imamo pravo dijeliti samo po nenulti izraz! Kako bi se mogao izbjeći gubitak ovog korijena? A gubitak korijena općenito? Da bismo to učinili, prvo, prije podjele nekim izrazom sa x, uvijek dodajemo uslov da je ovaj izraz različit od nule. I nalazimo nule ovog izraza. Ovako (koristeći našu jednačinu kao primjer):
I drugo, da neki korijeni ne nestanu tokom procesa podjele, moramo posebno provjeriti kao kandidate za korijene Sve nule našeg izraza (onog s kojim dijelimo). Kako? Samo ih stavi unutra originalna jednadžba i računaj. U našem slučaju provjeravamo jedno:
Sve je pošteno. Dakle, jedan je korijen!
Općenito, u budućnosti uvijek pokušajte izbjegavati divizije na izraz sa X. Gubitak korijena je vrlo opasna i dosadna stvar! Koristite bilo koje druge metode - otvaranje zagrada i posebno faktorizacija. Faktoring je najjednostavniji i siguran način izbjeći gubitak korijena. Da bismo to učinili, skupljamo sve što je s lijeve strane, zatim izvlačimo zajednički faktor (za koji želimo da „smanjimo”) iz zagrada, činimo ga u faktore i zatim svaki rezultirajući faktor izjednačavamo sa nulom. Na primjer, naša jednačina bi se mogla riješiti sasvim bezopasno ne samo redukcijom na kvadrat, već i faktorizacijom. Uvjerite se sami:
Pomjerite cijeli izraz (x-1) ulijevo. Sa znakom minus:
Uzimamo (x-1) iz zagrada kao zajednički faktor i činimo ga na faktore:
Proizvod je nula kada barem jedan od faktora je nula. Sada izjednačavamo (u našim mislima!) svaku zagradu sa nulom i dobijamo naša zakonska dva korijena:
I nijedan korijen nije izgubljen!
Pogledajmo sada suprotnu situaciju - sticanje stranih korena. Ova situacija nastaje kada množenje obje strane jednačine izraza sa x. Često se javlja prilikom rješavanja razlomaka racionalnih jednačina. Na primjer, ova jednostavna jednadžba:
To je poznata stvar - množimo obje strane sa nazivnikom da se riješimo razlomka i dobijemo jednadžbu ravnala:
Svaki faktor izjednačavamo sa nulom i dobijamo dva korena:
Čini se da je sve u redu. Ali hajde da pokušamo da izvršimo osnovnu proveru. I ako na x = 0 sve će lepo srasti, dobijamo identitet 2=2, onda kada x = 1 Ovo će rezultirati dijeljenjem sa nulom. Ono što apsolutno ne možete učiniti. Jedan nije prikladan kao korijen naše jednadžbe. U takvim slučajevima se kaže da x = 1- takozvani vanjski korijen . Jedan je korijen naše nove jednadžbe bez razlomka x(x-1) = 0, Ali nije root original frakciona jednačina. Kako se pojavljuje ovaj strani korijen? Pojavljuje se kada se obje strane pomnože sa nazivnikom x-1. koji u x = 1 samo ide na nulu! I imamo pravo da množimo samo izrazom koji nije nula!
Kako biti? Uopšte se ne množi? Tada nećemo moći ništa riješiti. Trebam li provjeriti svaki put? Može. Ali često je radno intenzivan ako je početna jednačina previše zamršena. U takvim slučajevima u pomoć priskaču tri magična slova - ODZ. O području D izostavljeno Z dostignuća. A da biste isključili pojavu stranih korijena, prilikom množenja izrazom s X, uvijek morate dodatno zapisati ODZ. u našem slučaju:
Sada, s ovim ograničenjem, možete sigurno pomnožiti obje strane sa nazivnikom. Isključit ćemo sve štetne posljedice takvog umnožavanja (tj. strane korijene) prema DZ. A mi ćemo svoju nemilosrdno baciti.
Dakle, pojava stranih korijena nije toliko opasna kao gubitak: ODZ je moćna stvar. I tvrd. Ona će uvijek ukloniti sve nepotrebno. :) ODZ i ja ćemo biti prijatelji i upoznaćemo se detaljnije u posebnoj lekciji.
To su sve identične transformacije.) Samo dvije. Međutim, neiskusni učenik može imati određene poteškoće sekvenca njihove primjene: u nekim primjerima počinju množenjem (ili dijeljenjem), u drugim - prijenosom. Na primjer, ova linearna jednadžba:
Gdje početi? Možete početi sa transferom:
Ili možete prvo podijeliti oba dijela sa pet, a zatim prenijeti. Tada će brojevi postati jednostavniji i lakše će se brojati:
Kao što vidimo, oba načina su moguća. Stoga se za neke studente postavlja pitanje: „Šta je tačno?“ Odgovor: "U svakom pogledu tačno!" Kako vam je zgodnije. :) Sve dok tvoji postupci nisu u suprotnosti sa pravilima matematike. A redoslijed samih ovih radnji ovisi isključivo o ličnim preferencijama i navikama donosioca odluke. Međutim, s iskustvom će takva pitanja nestati sama od sebe, i na kraju neće matematika zapovijedati vama, već ćete vi zapovijedati matematikom. :)
U zaključku, želio bih posebno reći o tzv uslovno identične transformacije, važi za neki uslovi. Na primjer, podizanje obje strane jednadžbe na isti stepen. Ili vađenje korijena iz oba dijela. Ako je eksponent neparan, onda nema ograničenja - konstruirajte i izvucite bez straha. Ali ako je paran, onda će takva transformacija biti identična samo ako obje strane jednačine nisu negativne. O ovim zamkama ćemo detaljno govoriti u temi o iracionalnim jednačinama.
Instrukcije
Metoda zamjene Izrazite jednu varijablu i zamijenite je drugom jednačinom. Možete izraziti bilo koju varijablu po svom nahođenju. Na primjer, izrazite y iz druge jednačine:
x-y=2 => y=x-2 Zatim sve zamijenite u prvu jednačinu:
2x+(x-2)=10 Premjestite sve bez “x” na desnu stranu i izračunajte:
2x+x=10+2
3x=12 Zatim, da dobijete x, podijelite obje strane jednadžbe sa 3:
x=4 Dakle, pronašli ste “x. Pronađite "y. Da biste to učinili, zamijenite "x" u jednačinu iz koje ste izrazili "y":
y=x-2=4-2=2
y=2.
Proveri. Da biste to učinili, zamijenite rezultirajuće vrijednosti u jednadžbe:
2*4+2=10
4-2=2
Nepoznate su tačno pronađene!
Način sabiranja ili oduzimanja jednačina Odmah se riješite bilo koje varijable. U našem slučaju, to je lakše uraditi sa „y.
Pošto se u "y" nalazi znak "+", a u drugom "-", onda možete izvršiti operaciju sabiranja, tj. preklopite lijevu stranu lijevom, a desnu desnom:
2x+y+(x-y)=10+2Pretvori:
2x+y+x-y=10+2
3x=12
x=4Zamijenite “x” u bilo koju jednačinu i pronađite “y”:
2*4+y=10
8+y=10
y=10-8
y=2Prvom metodom možete vidjeti da su pronađeni ispravno.
Ako nema jasno definisanih varijabli, onda je potrebno malo transformisati jednačine.
U prvoj jednačini imamo “2x”, au drugoj jednostavno “x”. Da bi se x smanjio tokom sabiranja, pomnožite drugu jednačinu sa 2:
x-y=2
2x-2y=4 Zatim oduzmite drugu od prve jednačine:
2x+y-(2x-2y)=10-4 Imajte na umu da ako postoji minus ispred zagrade, onda ga nakon otvaranja promijenite u suprotno:
2x+y-2x+2y=6
3u=6
naći y=2x izražavanjem iz bilo koje jednačine, tj.
x=4
Video na temu
Savjet 2: Kako riješiti linearnu jednačinu u dvije varijable
Jednačina, napisan u opštem obliku ax+bu+c=0, naziva se linearna jednačina sa dva varijable. Takva jednačina sama po sebi sadrži beskonačan broj rješenja, pa se u zadacima uvijek dopunjava nečim - drugom jednačinom ili graničnim uvjetima. U zavisnosti od uslova koje daje zadatak, rešiti linearnu jednačinu sa dva varijable trebalo bi Različiti putevi.
Trebaće ti
- - linearna jednačina sa dvije varijable;
- - druga jednačina ili dodatni uslovi.
Instrukcije
Dat sistem od dvije linearne jednačine, riješite ga na sljedeći način. Odaberite jednu od jednačina u kojima su koeficijenti varijable manji i izraziti jednu od varijabli, na primjer, x. Zatim ovu vrijednost koja sadrži y zamijenite drugom jednačinom. U rezultirajućoj jednačini postojat će samo jedna varijabla y, pomjeriti sve dijelove sa y na lijevu stranu, a slobodne na desnu. Nađite y i zamijenite bilo koju od originalnih jednačina da biste pronašli x.
Postoji još jedan način da se reši sistem od dve jednačine. Pomnožite jednu od jednadžbi brojem tako da koeficijent jedne od varijabli, kao što je x, bude isti u obje jednačine. Zatim oduzmite jednu od jednadžbi od druge (ako desna strana nije jednaka 0, ne zaboravite da oduzmete desnu stranu na isti način). Vidjet ćete da je varijabla x nestala i da je ostala samo jedna varijabla y. Riješite rezultirajuću jednačinu i zamijenite pronađenu vrijednost y u bilo koju od originalnih jednakosti. Pronađite x.
Treći način rješavanja sistema od dvije linearne jednačine je grafički. Nacrtajte koordinatni sistem i nacrtajte dvije prave linije čije su jednačine date u vašem sistemu. Da biste to učinili, zamijenite bilo koje dvije vrijednosti x u jednadžbu i pronađite odgovarajući y - to će biti koordinate tačaka koje pripadaju pravoj. Najprikladniji način da pronađete sjecište s koordinatnim osa je jednostavno zamijeniti vrijednosti x=0 i y=0. Koordinate tačke preseka ove dve linije biće zadaci.
Ako postoji samo jedna linearna jednačina u uslovima problema, onda su vam dati dodatni uslovi kroz koje možete pronaći rješenje. Pažljivo pročitajte problem da pronađete ove uslove. Ako varijable x i y označavaju udaljenost, brzinu, težinu - slobodno postavite granicu x≥0 i y≥0. Sasvim je moguće da x ili y skrivaju broj jabuka itd. – tada vrijednosti mogu biti samo . Ako je x godina sina, jasno je da on ne može biti stariji od oca, pa to navedite u uslovima zadatka.
Izvori:
- kako riješiti jednačinu sa jednom promjenljivom
Samo po sebi jednačina sa tri nepoznato ima mnogo rješenja, pa se najčešće dopunjava sa još dvije jednadžbe ili uvjeta. Ovisno o tome koji su početni podaci, uvelike će zavisiti i tok odluke.
Trebaće ti
- - sistem od tri jednačine sa tri nepoznate.
Instrukcije
Ako dva od tri sistema imaju samo dvije od tri nepoznate, pokušajte izraziti neke varijable u terminima ostalih i zamijeniti ih u jednačina sa tri nepoznato. Vaš cilj u ovom slučaju je da ga pretvorite u normalu jednačina sa nepoznatom osobom. Ako je ovo , dalje rješenje je prilično jednostavno - zamijenite pronađenu vrijednost u druge jednadžbe i pronađite sve ostale nepoznanice.
Neki sistemi jednačina mogu se oduzeti od jedne jednačine drugom. Pogledajte da li je moguće pomnožiti jednu od ili varijablu tako da se dvije nepoznate ponište odjednom. Ako postoji takva prilika, iskoristite je; najvjerovatnije, naknadno rješenje neće biti teško. Zapamtite da kada množite brojem, morate pomnožiti i lijevu i desnu stranu. Isto tako, kada oduzimate jednačine, morate zapamtiti da se desna strana također mora oduzeti.
Ako prethodne metode nisu pomogle, koristite na opšti način rješenja bilo koje jednačine sa tri nepoznato. Da biste to učinili, prepišite jednačine u obliku a11x1+a12x2+a13x3=b1, a21x1+a22x2+a23x3=b2, a31x1+a32x2+a33x3=b3. Sada kreirajte matricu koeficijenata za x (A), matricu nepoznanica (X) i matricu slobodnih (B). Imajte na umu da množenjem matrice koeficijenata sa matricom nepoznatih, dobit ćete matricu slobodnih termina, odnosno A*X=B.
Pronađite matricu A na stepen (-1) tako što ćete prvo pronaći , imajte na umu da ona ne bi trebala biti jednaka nuli. Nakon toga, pomnožite rezultirajuću matricu sa matricom B, kao rezultat ćete dobiti željenu matricu X, koja označava sve vrijednosti.
Također možete pronaći rješenje za sistem od tri jednačine koristeći Cramerovu metodu. Da biste to učinili, pronađite determinantu trećeg reda ∆ koja odgovara sistemskoj matrici. Zatim sukcesivno pronađite još tri determinante ∆1, ∆2 i ∆3, zamjenjujući vrijednosti slobodnih pojmova umjesto vrijednosti odgovarajućih stupaca. Sada pronađite x: x1=∆1/∆, x2=∆2/∆, x3=∆3/∆.
Izvori:
- rješenja jednadžbi sa tri nepoznanice
Rješavanje sistema jednačina je izazovno i uzbudljivo. Kako složeniji sistem, interesantnije je to riješiti. Najčešće u matematici srednja škola Postoje sistemi jednačina sa dvije nepoznate, ali u višoj matematici može biti više varijabli. Sistemi se mogu riješiti korištenjem nekoliko metoda.
Instrukcije
Najčešća metoda za rješavanje sistema jednačina je supstitucija. Da biste to učinili, trebate izraziti jednu varijablu u terminima druge i zamijeniti je drugom jednačina sistema, čime se vodi jednačina na jednu varijablu. Na primjer, date su sljedeće jednačine: 2x-3y-1=0;x+y-3=0.
Iz drugog izraza zgodno je izraziti jednu od varijabli, pomjerajući sve ostalo na desnu stranu izraza, ne zaboravljajući promijeniti predznak koeficijenta: x = 3-y.
Otvorite zagrade: 6-2y-3y-1=0;-5y+5=0;y=1 Rezultirajuću vrijednost y zamjenjujemo u izraz: x=3-y;x=3-1;x=2 .
U prvom izrazu, svi članovi su 2, možete uzeti 2 iz zagrade na distributivno svojstvo množenja: 2*(2x-y-3)=0. Sada se oba dijela izraza mogu smanjiti za ovaj broj, a zatim izraziti kao y, pošto je koeficijent modula za njega jednak jedan: -y = 3-2x ili y = 2x-3.
Kao iu prvom slučaju, ovaj izraz zamjenjujemo drugim jednačina i dobijamo: 3x+2*(2x-3)-8=0;3x+4x-6-8=0;7x-14=0;7x=14;x=2 Rezultirajuću vrijednost zamijenimo u izraz: y=2x -3;y=4-3=1.
Vidimo da je koeficijent za y isti po vrijednosti, ali različit po predznaku, stoga, ako dodamo ove jednačine, potpuno ćemo se riješiti y: 4x+3x-2y+2y-6-8=0; 7x- 14=0;x=2.Zamijenite vrijednost x u bilo koju od dvije jednačine sistema i dobijete y=1.
Video na temu
Biquadratic jednačina predstavlja jednačinačetvrti stepen, opšti oblik koji je predstavljen izrazom ax^4 + bx^2 + c = 0. Njegovo rješenje se zasniva na korištenju metode zamjene nepoznatih. IN u ovom slučaju x^2 je zamijenjen drugom varijablom. Dakle, rezultat je običan kvadrat jednačina, što treba riješiti.
Instrukcije
Riješite kvadrat jednačina, koji je rezultat zamjene. Da biste to učinili, prvo izračunajte vrijednost u skladu sa formulom: D = b^2? 4ac. U ovom slučaju, varijable a, b, c su koeficijenti naše jednačine.
Pronađite korijene bikvadratne jednadžbe. Da biste to učinili, uzmite kvadratni korijen dobivenih rješenja. Ako je bilo jedno rješenje, onda će biti dva - pozitivna i negativna vrijednost kvadratnog korijena. Ako postoje dva rješenja, bikvadratna jednačina će imati četiri korijena.
Video na temu
Jedna od klasičnih metoda za rješavanje sistema linearnih jednačina je Gaussova metoda. Sastoji se u sekvencijalnoj eliminaciji varijabli kada se koristi sistem jednačina jednostavne transformacije se prevodi u postupni sistem, iz kojeg se sve varijable nalaze sekvencijalno, počevši od posljednje.
Instrukcije
Prvo, dovedite sistem jednačina u oblik u kojem su sve nepoznanice u strogo definisanom redosledu. Na primjer, svi nepoznati X će se pojaviti prvi u svakoj liniji, svi Y će doći nakon X, svi Z će doći nakon Y, itd. Na desnoj strani svake jednačine ne bi trebalo biti nepoznanica. Mentalno odredite koeficijente ispred svake nepoznate, kao i koeficijente na desnoj strani svake jednačine.