Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Основы математики. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.08.2026
Размер:
1 Мб
Скачать

4)

 

6x

=

 

2x 1

 

ОДЗ : x 0 и 3x +4 0

 

3x + 4

 

x

 

 

 

 

x R {

 

; 0 }

 

6x2 = ( 2x 1 ) ( 3x + 4 )

4

 

3

 

6x 2

(2x 1)(3x + 4)= 0

 

 

 

 

6x 2

6x 2 + 3x 8x + 4 = 0

 

 

 

 

5x = −4

x =

4

= 0,8 ОДЗ

 

5

Ответ: { 0, 8 }

5)

 

y +1

5

=

 

12

 

 

+1

 

ОДЗ: y2 4 0 или

 

 

y +2

y

2 4

 

 

y 2

 

 

 

 

 

 

(y +1)( y +2) 5(y 2)

 

 

 

( y 2)( y + 2) 0 y ≠−2; y 2

 

=

12 + y2 4

 

 

(y 2)(y +2)

 

 

 

 

y2 4

 

(y +1)( y +2() 5(y)(2+))12 ( y2 4) = 0 y 2 y 2

y2 +2y + y +2 5y +10 12 y2 +4 = 0

2y = − 4

y = 2 ОДЗ ( y = 2 посторонний корень)

Ответ: y Є Ø

6 ) x = 9

x = 9 или x = −9

(по свойству модуля)

Ответ: {-9; 9}

7) x = −1

Ответ: x Є Ø

51

б) Уравнение первой степени с двумя неизвестными

Общий вид:

ax + by = c

 

Пример.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3x + 2y = 5

Решим это уравнение относительно переменной y :

 

2y = − 3x + 5

y = − 1,5x + 2,5

 

Можно подобрать множество пар ( x ; y ), которые

 

будут корнями данного уравнения:

 

(− 1; 4 ), ( 1; 1 ),

(

1

; 2 ), ( 2; − 0,5 ) и другие.

 

3

 

Уравнение имеет бесконечно много решений.

в) Системы линейных уравнений Общий вид системы двух линейных уравнений с двумя неизвестными:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a1 , a2

коэффициенты при переменной x

 

a1 x + b1 y = c1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b1 , b2

коэффициенты при переменной y

 

a2 x + b2 y =

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c1 ,c2

 

свободные члены

(знак системы)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

a1

 

b1

 

система имеет единственное решение:

 

a2

 

 

b2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{( x0 ; y0 )}.

 

Если

a1

=

b1

 

c1

система не имеет решений − Ø .

 

a2

 

b2

 

 

c2

 

 

 

Если

 

a1

 

=

b1

=

c1

система имеет бесконечно много

 

 

a2

 

b2

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решений:

{( x; y )

 

ax +by +c = 0; x, y R}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если система имеет единственное решение {( x0 ;

y0 )}, то значения

параметров x0

и

 

y0

 

должны удовлетворять каждому уравнению системы.

52

3.3 РЕШЕНИЕ СИСТЕМ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ (методы)

а) Метод подстановки (или замены переменной)

Пример.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x + 2 y

=1

 

 

x =1 2 y

 

 

 

x =1 2 y

 

 

2x +5 y =

0

 

 

 

+5 y = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

2x

 

 

2(1 2 y)+5 y = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x =1 2 y

 

 

 

x =1

2 y

 

x

= 1 2 y

x = 5

 

 

 

 

 

 

 

 

+ y

= 0

 

= −2

 

= −2

 

2 4 y + 5 y = 0

 

 

 

2

 

y

y

Проверка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 + 2(

2)= 1

 

 

5

4

= 1

 

 

1 = 1

 

верные числовые

 

2 5 + 5(2)= 0

 

10 = 0

 

= 0

 

равенства

 

 

 

 

10

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{( 5;2 )}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ :

 

 

 

 

 

б) Метод алгебраического сложения

 

 

 

 

 

Пример.

 

 

 

 

 

 

 

2x +5y =0

 

2x +5y =0

2x +5y =0

 

x =5

 

x +2y =1

(2)

+

 

y =−2

 

y =−2

 

2x 4y =−2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0+ y =−2

Ответ: {(5;2)}

Есть другие методы решения систем линейных уравнений. Например, метод Крамера . Но для решения систем этим методом необходимо знать, что такое определители ( детерминанты ).

53

Определители

 

a

 

 

 

b

=

a · d

− b ·

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a11

 

a12

 

 

 

строка

 

 

 

 

c

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a21

a22

 

 

 

 

 

 

( число, которое получается из

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диагональ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

квадратной таблицы)

 

 

 

 

 

 

столбец

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ai j элемент определителя

 

Если определитель имеет две строки

 

 

 

 

 

 

i − номер строки

 

 

 

и два столбца − это определитель

 

 

 

 

 

 

 

 

j − номер столбца

 

 

 

второго порядка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примеры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)

 

3

5

 

 

= 3 · 8 − 2 · (− 5 ) = 24 + 10 = 34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

 

 

0 5

 

 

= 0 · 8 − 2 · (− 5 ) = 0 + 10 = 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

 

 

3

5

 

= 3 · 0 − 0 · (− 5 ) = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a 1

b1

c1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a 2

b2

c2

 

 

=

a b c

3

+ a

b c +a

b c

2

( a b c + a b c

3

+ a b c

2

)

 

a3

b3

c3

 

 

1

2

 

2

 

3

1

 

3

1

 

 

3

2

1

2

1

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( определитель третьего порядка )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54

в) Метод (правило) Крамера для решения систем линейных уравнений

a1 x + b1 y = c1 a2 x + b2 y = c2

Введем обозначения:

=

a1

b1

 

=

 

c

 

b

 

=

 

a

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

a2

b2

x

 

 

1

1

y

 

 

1

 

1

 

 

 

c2

b2

 

 

a2

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x =

x

 

y =

 

y

 

0

 

 

 

 

 

Если

, то система имеет единственное решение,

если

= 0

и хотя бы один из определителей

 

x или y не 0,

 

 

 

 

 

 

то система не имеет решений;

если

= 0

и

x =

y = 0 ,

то система имеет бесконечно много

 

 

 

 

 

 

 

 

 

решений.

Пример.

x + 2y = 1 2x + 5y = 0

=

1

2

 

= 5 − 4 = 1 ≠ 0

система имеет единственное решение

2

5

 

x =

 

 

 

1 2

 

= 5 − 0 = 5

x =

5

= 5

 

 

 

 

 

 

 

 

0

5

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y =

 

 

1 1

 

= 0 − 2 = − 2

y =

2

= −2

А ( 5 ; − 2 )

 

 

 

 

 

 

2

0

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: {( 5; 2)}

55

Упражнения 1. Решить уравнения:

а) 3x 13 = 0

б)

 

 

2x + 5

 

= 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 x 2

=

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 + x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г)

 

 

3x

 

 

 

=

 

6x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

2x + 5

 

 

4x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д)

 

3

 

 

 

 

+

 

 

1

 

 

 

 

=

 

28

 

 

 

 

1 x

 

1 + x

 

1 x 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж)

 

5

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

=

 

 

20

 

 

 

 

x 2

 

 

 

x + 2

 

 

x 2 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Вычислить:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

 

2

 

 

 

5

 

 

 

б)

 

 

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

3

 

 

 

г)

 

1

 

 

 

2

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

1

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

4

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в)

 

 

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

д)

 

2

1

0

 

 

 

 

1

0

3

 

 

 

 

 

0

5

1

3. Решить системы линейных уравнений:

а) 2x + y

= 9

 

y

= 24

x

б)

y 6x =

0

 

 

 

 

y

= −2

 

4x

в)

 

x + 2 y

= − 3

 

 

3x

y

=

5

 

 

г)

4x

3 y

= 18

 

 

 

+

y

=

7

 

3x

д)

2x +

y =

5

 

 

x + 3z = 16

 

5y −

z = 10

Ответ :

 

1

 

 

4

3

 

 

 

 

 

 

Ответ :

{2,5}

Ответ :

2

 

 

 

 

7

 

 

 

Ответ :

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

Ответ:

{12}

Ответ :

Ø

 

 

Ответы:

а) − 4 б) − 9

в) 8

г) 0

д) − 29

Ответ :{(11;13)}

Ответ : {(1; 6)}

Ответ : {(1; 2)}

Ответ : {(3; 2)}

Ответ : {(1; 3; 5 )}

56

3.4 КВАДРАТНЫЕ УРАВНЕНИЯ

 

 

 

 

 

 

 

Общий вид:

a x 2

+ bx + c = 0

− полное квадратное уравнение

 

 

a − первый коэффициент

( a ≠ 0 )

( x − переменная)

 

 

b − второй коэффициент

( b ≠ 0 )

ОДЗ : x Є R

 

 

c − свободный член

( c ≠ 0 )

 

 

 

 

 

 

 

D = b2 4a c

дискриминант

 

 

 

D > 0 уравнение имеет два корня ( x1

x2 )

D = 0 уравнение имеет два равных корня

( x1 = x2 )

D < 0 уравнение не имеет действительных корней ( x Є Ø )

 

 

 

 

 

Формулы корней квадратного уравнения:

x =

 

b ± b2 4ac

1,2

 

2a

 

 

 

 

 

 

 

x1,2 =

k ±

k2 ac

Если b = 2k ( b − четное число )

 

a

 

( k = b2 )

Примеры.

1) 5 x2 14 x + 8 = 0

D = ( 14 )2 4 5 8 =196 160 = 36 > 0

x1,2 =

14 ±

36

=

14 ±6

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 =

14 + 6

= 2

x2 =

14 6

=

8

=

4

10

10

10

5

 

 

 

 

 

Ответ:

{

4

; 2 }

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

57

или

5 x2 14 x + 8 = 0

 

b = − 14

 

 

 

k = − 7

 

 

 

x

 

=

k ± k2 ac

 

x =

 

7 ± 49 40

=

7 ± 3

 

 

1,2

 

a

 

 

1,2

 

 

 

 

5

 

5

 

x1 = 2 ;

x2 =

4

 

 

Ответ:

{

4

; 2

}

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

2) x2

10 x + 25 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D = ( 10 )2 4 1 25 =0

 

уравнение имеет два равных корня

x1 = x2 = x1 = x2 =

b

 

 

x1 = x2

=

( 10)

= 5

или

2a

 

2

 

k

 

 

x1 = x2

=

 

( 5)

= 5

Ответ: {5 }

a

 

 

1

 

3) 3 x 2 3x + 1 = 0

D = ( 3 )2 4 3 1= 9 12 = − 3 < 0

уравнение не имеет

Ответ: x Є Ø

действительных корней

Общий вид: x2 + px + q = 0 − приведенное квадратное уравнение

x =

p± p2 4q

или

x

 

= − p ± ( p )2

q

2

1,2

1,2

 

2

2

 

Свойства корней приведенного квадратного уравнения:

( теорема Виета )

x1

+ x2

= − p

x1

x2

= q

 

58

Примеры.

Решить квадратное уравнение с помощью теоремы Виета:

x2 + 2 x 3 = 0

 

x1

+

 

x2

= −2

x1 = − 3; x2 = 1

x1

x2

= −3

 

 

 

 

 

Составить квадратное уравнение по корням:

1) x1 = −2; x2 = 5

 

 

 

 

 

 

 

 

x1 × x2 = − 10 ( q )

 

 

 

x2 + p x + q = 0

x1 + x2 = 3 (p )

 

 

 

x2 3 x 10 = 0

 

 

2) x1 = 2 + 3 ;

x2 = 2 3

 

 

 

 

x1 x2 = ( 2 + 3 )( 2 3 ) = 22 ( 3)2 = 4 3 = 1

 

 

 

 

x1 + x2 = 2 + 3 + 2 3 = 4

 

x2 4 x + 1 = 0

 

Разложение квадратного трехчлена на линейные множители

a x2 + b x + c = a ( x x1 )( x x2 ) ,

где x1 и x2 корни квадратного трехчлена

( совпадают с корнями квадратного уравнения a x 2 + bx + c = 0 )

Примеры.

Разложить квадратный трехчлен на линейные множители:

5 x2 14 x + 8 = 5( x x1 )( x x2 ) = 5( x 2)( x 45 ) =

5 x2 14 x + 8 =0

= ( x 2 )( 5 x 4 )

x1 = 2; x2 =

4

 

 

5

 

(смотри № 1, стр.57 )

 

59

Сократить дробь:

 

 

 

 

 

 

 

c2 c 110

=−

c2

c 110

=−

(c +10)(c 11)

=−

c +10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22+9c c2

 

 

c2

9c 22

(c +2 )(c 11)

c +2

c2

c 110 = 0

c1

= − 10; c2

= 11 ( по теореме Виета)

с2

9с 22 = 0

с1

= − 2; c2

= 11 ( по теореме Виета)

Неполные квадратные уравнения

1.

ax2 = 0

общий вид

3x 2 =

0

 

a 0, b = c = 0

 

x2 = 0

 

x1,2 = 0

x1,2 =

0

2. ax2 + b x = 0 общий

вид

a 0, b 0, c = 0 x ( a x + b ) = 0

x = 0 или ax + b = 0 x1 = 0 или x2 = − ab

3x2 +5x = 0 x(3x +5)= 0

x = 0 или x = − 53

3.

 

ax2 + c = 0

 

общий

 

 

 

 

 

 

 

вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a 0,

c 0,

 

b = 0

 

 

 

x2

= −

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

x1,2 = ± −

c

 

 

с

> 0

a

, где

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

x 2 81 = 0 x 2 = 81

x1,2 = ± 81

x = 9 или x = −9

60

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]