Zbiór informacji z matematyki oraz fizyki przygotowany przez Szkołę Maturzystów
Definicja 1: Równaniem kwadratowym (z niewiadomą x) nazywamy równanie, które można doprowadzić do postaci ax2+bx+c=0, przy czym a,b,c są ustalonymi liczbami rzeczywistymi oraz a≠0.
Czyli jeżeli mamy równanie kwadratowe, będziemy musieli obliczyć jego miejsca zerowe, co już doskonale umiemy. Tak samo jak w przypadku miejsc zerowych, ilość rozwiązań będzie zależała od delty.
Twierdzenie 1:
Równanie kwadratowe ax2+bx+c=0, gdzie a≠0 i ∆=b2-4ac:
Nie ma rozwiązań wtedy i tylko wtedy, gdy ∆<0
Ma jedno rozwiązanie, x0=, wtedy i tylko wtedy gdy ∆=0
Ma dwa rozwiązania, , x1= i x2=, wtedy i tylko wtedy, gdy ∆>0
Przykład: Rozwiąż równanie
(2x-5)2=(x+3)(x-2)
3x2+9=0
x2-12x+6=0
(x-2)(x+5)= -x+1
Doprowadźmy obie strony do postaci ax2+bx+c:
4x2-20x+25=x2+x-6, uporządkujmy równanie:
3x2-21x+31=0, taki wzór doskonale znamy, liczymy deltę:
∆=441-4*3*31=69
x1=, x2=, Więc naszymi rozwiązaniami równania są liczby i
Możemy postąpić w taki sam sposób, ale trzeba być spostrzegawczym i zauważyć że można to równanie zmienić na 3x2=-9, jak wiemy, jeżeli podniesiemy do parzystej potęgi dowolną liczbę rzeczywistą, zawsze otrzymamy liczbę nieujemną, więc to równanie jest sprzeczne.
Można tutaj skorzystać z liczenia delty i miejsc zerowych, ale można zauważyć że x2-12x+6= (x-6)2-30, a (x-6)2-30=(x-6)2-2 co daję nam wzór; a2-b2=(a-b)(a+b), zatem mamy:
(x-6)2-2=0
(x-6-)(x-6+)=0, więc nie musimy liczyć delty, wystarczy każdy z nawiasów przyrównać do 0:
x-6-=0 lub x-6+=0
x=6+ lub x=6-,
Więc rozwiązaniami naszego równania są liczby 6+ i 6-
Znów
moglibyśmy skorzystać z delty, ale chodzi o to byś poznał jak najwięcej
możliwości rozwiązywań równań kwadratowych, tym razem rozwiążemy to równanie
graficznie, a dokładniej naszkicujemy wykres funkcji kwadratowej (x-2)(x+5) i
wykres funkcji liniowej -x+1, jeżeli te wykresy się gdzieś
przecinają to znaczy że to równanie ma rozwiązanie, szkicujemy oba wykresy na
układzie współrzędnych:
,
Jak widać wykresy przecinają się w punktach x1=-5,5 i x2=2, więc liczby -5,5 i 2 są rozwiązaniami naszego równania.
1. Rozwiąż równania:
a)
b)
Odp. a)
b)
2. Aby rozwiązać równanie kwadratowe , możemy skorzystać ze
wzoru skróconego mnożenia w następujący sposób:
2
2
2
Postępując analogicznie, rozwiąż
równania:
a) 2
b) 2
Odp. a)
b)
3. Aby rozwiązać równanie 2możemy przedstawić jego
lewą stronę jako różnice kwadratów w następujący sposób:
2
2
2
2
2
Postępując analogicznie, rozwiąż
równanie:
2
Odp.
4. Równanie kwadratowe mające postać możemy rozwiązać, stosując prawo rozdzielności
mnożenia względem dodawania w następujący sposób:
Postępując analogicznie, rozwiąż
równanie:
Odp
5. Rozwiąż równanie:
Odp.