Baza wiedzy

Zbiór informacji z matematyki oraz fizyki przygotowany przez Szkołę Maturzystów

Zadania prowadzące do równań i nierówności kwadratowych.

Przykład: Suma kwadratów trzech kolejnych liczb nieparzystych wynosi 155. Wyznacz te liczby.

Nie jest to zadanie tekstowe, więc oznaczenie będzie proste, jak zapisać liczbę aby mieć pewność że jest ona nieparzysta? Oznaczmy to jako 2n+1, jeżeli pod n podstawimy jakąkolwiek liczbę, da nam to liczbę nieparzystą, więc mamy:

(2n+1)2+(2n+3)2+(2n+5)2=155, uporządkujmy wszystko,

4n2+4n+1+4n2+12n+9+4n2+20n+25=155,

12n2+36n-120=0, wystarczy obliczyć miejsca zerowe tej funkcji, aby było łatwiej podzielmy przez 12 całe wyrażenie:

n2+3n-10=0, można liczyć deltę, ale można to obliczyć szybciej, poznałeś metodę, jakie 2 liczby po dodaniu dadzą 3 a po pomnożeniu dadzą -10?

(n-2)(n+5)=0, czyli rozwiązaniem są liczby 2 i -5, sprawdźmy czy każda z tych liczb spełnia treść zadania:

n=2:

52+72+92=155,

n=-5:

(-9)2+(-7)2+(-5)2=155, Więc obie liczby spełniają założenie.

 

Przykład 2:Kupiec ma dwie beczki wina, w których stosunek liczby litrów wina z pierwszej beczki do liczby litrów wina z drugiej beczki wynosi 3 : 2. Litr wina z pierwszej beczki kosztuje tyle złotych, ile wynosi 5% liczby litrów wina znajdującego się w drugiej beczce. Litr wina w drugiej beczce jest o 2zł droższy niż litr wina z pierwszej. Łączna wartość wina w obu beczkach jest równa 960zł. Ile litrów jest w każdej beczce i ile złotych kosztuje litr wina z każdej z nich.

Właśnie o takich zadaniach była mowa, dużo treści, więc trzeba odpowiednio wszystko oznaczyć, zacznijmy od liczby litrów w poszczególnych beczkach:

3x-liczba litrów w pierwszej beczce,

2x-liczba litrów w drugiej beczce,

0,05*2x=0,1x=cena litra z pierwszej beczki

0,1x+2=cena litra z drugiej beczki,

0,1x*3x=cena za całą pierwszą beczkę,

(0,1x+2)*2x= cena za całą drugą beczkę

oznaczyliśmy każdą informacje z treści trzeba ułożyć odpowiednie równanie:

0,1x*3x+(0,1x+2)*2x=960,  wyliczmy wszystko, Naszą dziedziną będą R+

0,3x2+0,2x2+4x=960,

0,5x2+4x-960=0,

Liczymy miejsca zerowe,

∆=16-4*0,5*(-960)

∆=1936

=44

x1==40    x2=-48

Tylko x1 należy do dziedziny, więc teraz musimy odpowiedzieć na pytanie:

120L- liczba litrów w pierwszej beczce,

80L- liczba litrów w drugiej beczce,

4zł- cena za litr z pierwszej beczki,

6zł- cena za litr z drugiej beczki.

 

Przykład 3:

W trójkącie prostokątnym przeciwprostokątna ma długość 25 cm. Długość promienia okręgu wpisanego w ten trójkąt jest równa 3 cm. Oblicz pole tego trójkąta.

Zaczynamy od rysunku i oznaczeń:

troj

 

Co wiemy? Korzystając z własności okręgu wpisanego w trójkąt prostokątny wiemy że:

r=p-c, gdzie r to promień, p to połowa obwodu i c przeciwprostokątna, podstawiamy nasze dane:

3=p-25, obliczamy p,

p=28, czyli obwód L=56, a więc mamy:

x+y+25=58

x+y=31, podnosimy obie strony do kwadratu,

x2+y2+2xy=961

x2+y2=961-2xy, wiemy też że:

x2+y2=625 (z twierdzenia pitagorasa), więc otrzymujemy równość:

961-2xy=625

-2xy=-336

x*y=168, W tym zadaniu nie musimy obliczać długości x i y bo wzór na pole będzie wyglądał w taki sposób:

P=(x*y)/2,(y jest wysokością) więc mamy

P=168/2

P=84 cm2

Odp. Pole równa się 84cm2

 

 

Przykład 4:

W trójkącie rozwartokątnym ABC (|ACB|  (90o, 1800)) długości boków spełniają warunki: |BC|=|AC|+2, |AB|=|AC|+4 oraz |AC|>2. Ustal do jakiego przedziału liczbowego należy długość boków AC.

Zaczynamy od rysunku i oznaczeń.

Musimy skorzystać tutaj z twierdzenia cosinusów:

|AB|2=|BC|2+|AC|22*|BC|*|AC|*cosα, podstawiając nasze dane otrzymamy:

x2+8x+16=x2+4x+4+x22x*(x+2)*cosα, porządkujemy wszystko:

-x2+4x+12=-2x*(x+2)* ( cosα), obliczamy cosα:

cosα====,

Wiemy że α jest kątem rozwartym więc cosα musi być mniejszy od zera:

<0, wiemy że x jest dodatni więc bierzemy pod uwagę tylko licznik:

x-6<0

x<6, uwzględniając treść mamy że:

2<x<6

Odp. Długość boku AC należy od przedziału (2,6).


Zadania do zrobienia

1. Suma kwadratów trzech kolejnych liczb parzystych wynosi . Wyznacz te liczby.

Odp.  lub

 

2. W trzycyfrowej liczbie naturalnej cyfra setek jest taka sama jak cyfra jedności, zaś cyfra dziesiątek jest o  większa od cyfry jedności. Jeżeli tę liczbę zmniejszymy o kwadrat sumy jej cyfr, to otrzymamy . Wyznacz tę liczbę trzycyfrową.

Odp.

 

3. Do turnieju siatkówki zgłosiły się reprezentacje klas pierwszych pewnego liceum. Klasy rozegrały każda z każdą po jednym meczu. Wszystkich meczów rozegrano . Ile klas brało udział w tym turnieju?

Odp.  klas

 

4. W trójkącie prostokątnym przeciwprostokątna ma długość . Długość promienia okręgu wpisanego w ten trójkąt jest równa . Oblicz pole tego trójkąta.

Odp.  cm2