тема
“ Решение квадратных уравнений”
Выполнил: Оганян Егор 9Д Преподаватель: Мамасуева Татьяна Порфирьевна
Содержание.
1. Содержание
2. Цели.
3. Задачи
3.1 Основополагающий вопрос;
3.2 Проблемные вопросы;
3.3 Учебные вопросы.
Цели :
Знакомство с различными способами решения квадратных уравнений
Задачи
Основополагающий вопрос:
Решение квадратных уравнений.
Проблемные вопросы: Какими способами можно решать квадратные уравнения?
Учебные вопросы:
1. Что такое квадратное уравнение?
2. Какие существуют виды квадратных уравнений?
3. Что называется дискриминантом квадратного уравнения?
4. От чего зависит количество корней квадратного уравнения?
5. Каковы формулы для нахождения корней квадратного уравнения?
6. Как формулируется теорема Виета?
Определение квадратного уравнения, его виды.
Квадратным уравнением называется уравнение вида
ax 2 + bx + c = 0,
где х - переменная , а,b и с -некоторые числа, причем, а ≠ 0.
Если в квадратном уравнении ах 2 + bx + c = 0 хотя бы один из коэффициентов b или с равен нулю, то такое уравнение называют неполным квадратным уравнением . Неполные квадратные уравнения бывают трёх видов:
1) ах 2 + с = 0, где с ≠ 0;
2) ах 2 + bх = 0, где b ≠ 0;
3) ах 2 = 0.
Приведённым называют квадратное уравнение, в котором старший коэффициент равен единице. Такое уравнение может быть получено делением всего выражения на старший коэффициент a :
х 2 +px + q = 0
Различные способы решения квадратных уравнений.
1) Разложение левой части уравнения на множители.
Решим уравнение х 2 + 10х – 24 = 0.
Разложим левую часть уравнения на множители:
х 2 + 10х – 24 = х 2 + 12х – 2х – 24 = х (х + 12) – 2 (х +12) = (х + 12)(х – 2).
Следовательно, уравнение можно переписать так:
(х + 12)(х – 2) = 0.
Так как произведение равно нулю, то по крайне мере один из его множителей равен нулю. Поэтому левая часть уравнения обращается в нуль при х = 2, а также при х = - 12. это означает, что числа 2 и – 12 являются корнями уравнения х 2 + 10х – 24 = 0.
2) Метод выделения полного квадрата
Решим уравнение х 2 + 6х – 7 = 0
Выделим в левой части полный квадрат. Для этого запишем выражение
х 2 + 6х в следующем виде: х 2 + 6х = х 2 + 2· х ·3.
В полученном выражении первое слагаемое – квадрат числа х , а второе – удвоенное произведение х на 3. поэтому чтобы получить полный квадрат, нужно прибавить 3 2 , так как
х 2 + 2· х ·3 + 3 2 = (х + 3) 2 .
Преобразуем теперь левую часть уравнения
х 2 + 6х – 7 = 0,
прибавляя к ней и вычитая 3 2. Имеем:
х 2 + 6х – 7 = х 2 + 2· х ·3 + 3 2 – 3 2 – 7 = (х + 3) 2 – 9 – 7 = (х + 3) 2 – 16.
Таким образом, данное уравнение можно записать так:
(х + 3) 2 –16 = 0, т.е. (х + 3) 2 = 16.
Следовательно, х + 3 = 4, х 1 = 1, или х +3 = - 4 , х 2 = – 7.
Решение неполных квадратных уравнений.
1. Если ах 2 = 0. Уравнения такого вида решаются по алгоритму:
1) найти х 2 ;
2) найти х.
Например, 5х 2 = 0 . Разделив обе части уравнения на 5 получается:
х 2 = 0, откуда х = 0.
2. Если ах 2 + с = 0, с≠ 0 Уравнения данного вида решаются по алгоритму:
1) перенести слагаемые в правую часть;
2) найти все числа, квадраты которых равны числу с.
Например, х 2 - 5 = 0, х 2 = 5. Следовательно, надо найти все числа, квадраты которых равны числу 5. Таких чисел только два -
и
x 2 = минус корень из пяти
Таким образом, уравнение х 2 - 5 = 0 имеет два корня: x 1 = корень из 5,
и других корней не имеет.
3. Если ах 2 + bх = 0, b ≠ 0. Уравнения такого вида решаются по алгоритму:
1) вынести общий множитель за скобки;
2) найти x 1 , x 2 .
Например, х 2 - 3х = 0. Перепишем уравнение х 2 – 3х = 0 в виде
х ( х – 3 ) = 0. Это уравнение имеет, очевидно, корни x 1 = 0, x 2 = 3. Других корней оно не имеет, ибо если в него подставить вместо х любое число, отличное от нуля и 3, то в левой части уравнения х
( х – 3 ) = 0 получится число, не равное нулю.
0, т.е. В случае, когда - = m , - где m0, уравнение х 2 = m имеет два корня = = - Таким образом, неполное квадратное уравнение может иметь два корня, один корень, ни одного корня." width="640"
Вывод:
1) если уравнение имеет вид ах 2 = 0, то оно имеет один корень х = 0;
2) если уравнение имеет вид ах 2 + bх = 0, то используется метод разложения на множители: х (ах +b) = 0; значит, либо х = 0, либо ах + b = 0. В итоге получается два корня: x 1 = 0; x 2 = - ;
3) если уравнение имеет вид ах 2 + с = 0, то его преобразуют к виду
ах 2 = - с и далее х 2 = -
-
В случае, когда
0,уравнение х 2 =
не имеет корней (значит, не имеет корней и исходное уравнение
ах 2 +с=0).
0, т.е.
В случае, когда -
= m ,
-
где m0, уравнение х 2 = m имеет два корня
=
= -
Таким образом, неполное квадратное уравнение может иметь два корня, один корень, ни одного корня.
0, то квадратное уравнение ах 2 + bx + c = 0 имеет два корня, которые находятся по формулам: (1) ; Например, 3х 2 +8х – 11 = 0. Решение: а = 3, b = 8, с = -11. D = b 2 – 4ас = 8 2 – 4*3*(-11) = 64 + 132 = 196. Так как D 0, то данное квадратное уравнение имеет два корня. Эти корни находятся по формулам:" width="640"
Решение полных квадратных уравнений
ах 2 + bx + c = 0, где a,b,c – заданные числа, а ≠ 0, х – неизвестное.
Рассмотриваются следующие случаи решения полных квадратных уравнений: D 0.
1. Если D
Например, 2х 2 + 4х + 7 = 0.
Решение: здесь а = 2, b = 4, с = 7.
D = b 2 – 4ас = 4 2 – 4*2*7 = 16 – 56 = - 40.
Так как D
2. Если D = 0, то квадратное уравнение ах 2 + bx + c = 0 имеет один корень, который находится по формуле
Например, 4х – 20х + 25 = 0. Решение: а = 4, b = - 20, с = 25.
D = b 2 – 4ас = (-20) 2 – 4*4*25 = 400 – 400 = 0.
Так как D = 0, то данное уравнение имеет один корень. Этот корень находится по формуле
3. Если D 0, то квадратное уравнение ах 2 + bx + c = 0 имеет два корня, которые находятся по формулам:
(1)
;
Например, 3х 2 +8х – 11 = 0. Решение: а = 3, b = 8, с = -11. D = b 2 – 4ас = 8 2 – 4*3*(-11) = 64 + 132 = 196.
Так как D 0, то данное квадратное уравнение имеет два корня. Эти корни находятся по формулам:
0, то квадратное уравнение ах 2 + bx + c = 0 имеет два корня ;" width="640"
.
Вывод:
Если D
Если D = 0, то квадратное уравнение имеет один корень,
который находится по формуле
Если D 0, то квадратное уравнение ах 2 + bx + c = 0 имеет два корня
;
0), то уравнение имеет два одинаковых по знаку корня и это зависит от второго коэффициента p . Если p0 , то оба корня отрицательные, если p , то оба корня положительны. б) Если свободный член q приведенного квадратного уравнения отрицателен ( q то уравнение имеет два различных по знаку корня, причем больший по модулю корень будет положителен, если p , или отрицателен, если p0." width="640"
Решение приведенных квадратных уравнений
Теорема Виета . Сумма корней приведенного квадратного уравнения равна второму коэффициенту, взятому с противоположным знаком, а произведение корней равно свободному члену.
x 1 + x 2 = - p,
x 1 x 2 = q.
Иначе говоря, если x 1 и x 2 - корни уравнения х 2 +px + q = 0, то
Теорема, обратная теореме Виета . Если для чисел x 1 , x 2, p, q справедливы формулы то x 1 и x 2 - корни уравнения х 2 +px + q = 0 .
а) Если свободный член q
приведенного квадратного уравнения положителен ( q 0), то уравнение имеет два одинаковых по знаку корня и это зависит от второго коэффициента p .
Если p0 , то оба корня отрицательные, если p , то оба корня положительны.
б) Если свободный член q
приведенного квадратного уравнения отрицателен ( q то уравнение имеет два различных по знаку корня, причем больший по модулю корень будет положителен, если p , или отрицателен, если p0.
Свойства коэффициентов квадратного уравнения .
Пусть дано квадратное уравнение ах 2 + bх + с = 0, а ≠ 0.
1.Если а + b + с = 0 (т.е. сумма коэффициентов уравнения равна нулю),
то х 1 = 1, х 2 =
Решим уравнение 345х 2 – 137х – 208 = 0.
Решение . Так как а + b + с = 0 (345 – 137 – 208 = 0), то х 1 = 1, х 2 =
Ответ : 1; –
2. Если а - b + с = 0, или b = а + с, то х 1 = – 1, х 2 = –
Решим уравнение 132х 2 + 247х + 115 = 0
Решение. Т. к. а-b+с = 0 (132 – 247 +115=0), то
х 1 = - 1, х 2 = -
Ответ: - 1; -
Графическое решение квадратного уравнения
Если в уравнении x 2 + px + q = 0
перенести второй и третий члены в правую часть, то получим
x 2 = – px – q .
Построим графики зависимостей у = х 2 и у = – px – q .
График первой зависимости – парабола , проходящая через начало координат.
График второй зависимости – прямая .
Возможны следующие случаи: прямая и парабола могут пересекаться в двух точках, абсциссы точек пересечения являются корнями квадратного уравнения;
- прямая и парабола могут касаться (только одна общая точка),т.е. уравнение имеет одно решение;
- прямая и парабола не имеют общих точек, т.е. квадратное уравнение не имеет корней.
Решим графически уравнение х 2 – 3х – 4 = 0.
Решение. Запишем уравнение в виде
х 2 = 3х + 4
Построим параболу у = х 2 и прямую у = 3х + 4.
Прямую у = 3х + 4 можно построить по двум точкам М (0;4) и N (3;13).
Прямая и парабола пересекаются в двух точках А и B с абсциссами х 1 = – 1 и
х 2 = 4.
В
А
Решение квадратных уравнений с помощью номограммы.
Это старый и незаслуженно забытый способ решения квадратных уравнений.
Номограмма для решения уравнения z 2 + pz+ q = 0. Эта номограмма позволяет, не решая квадратного уравнения, по его коэффициентам определить корни уравнения.
Криволинейная шкала номограммы построена по формулам:
ОВ =
, АВ =
Полагая ОС = р, ЕD = q, ОЕ = а , из подобия треугольников САН и СDF получим пропорцию
откуда после подстановок и упрощений вытекает уравнение z 2 + pz + q = 0,
причем буква z означает метку любой точки криволинейной шкалы.
1. Для уравнения
z 2 – 9z + 8 = 0.
Номограмма дает корни
z 1 = 8, 0 и z 2 = 1, 0 (рис. 12).
2. Решим с помощью
номограммы уравнение 2z 2 – 9 z + 2 = 0.
Разделим коэффициенты этого
уравнения на 2,получим уравнение
z 2 – 4, 5 + 1 = 0.
Номограмма дает корни z 1 = 4 и z 2 = 0,5.
Спасибо за внимание