СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

Решение квадратных уравнений

Категория: Алгебра

Нажмите, чтобы узнать подробности

Поговорим о квадратных уравнениях

Просмотр содержимого документа
«Решение квадратных уравнений»

Тема: Решение квадратных уравнений.


Описание: В данном уроке рассмотрим, что такое квадратное уравнение, разберем и запомним пошаговые алгоритмы решения. Освоим понятия дискриминанта, независимых переменных и коэффициентов. Получив основные представления по методам решения, мы подготовимся к кубическим уравнениям и уравнениям четвертой степени. Иллюстрации помогут детям наглядно освоить материал, а некоторые советы помогут быстрее запомнить тему.


ЗАЧЕМ ЖЕ УМЕТЬ РЕШАТЬ КВАДРАТНЫЕ УРАВНЕНИЯ, СПРОСИТЕ ВЫ?


Ещё в Древнем Вавилоне во втором тысячелетии до нашей эры вавилоняне умели решать такие уравнения и смело использовали это умение в повседневной жизни: землеустройстве, военном деле и астрономии. Поэтому современному и прогрессивному человеку, такое знание явно будет полезным как в математике, так и в физике.


ЧТО ЖЕ ТАКОЕ УРАВНЕНИЕ?


Это равенство, содержащее в себе неизвестное число, которое необходимо найти (принято обозначать латинскими буквами x, y и z и другими).

Если искомая переменная возведена во вторую степень (квадрат), то уравнение называют второй степени или квадратным уравнением.


Пример.

Длина страницы книги на 8 см больше ширины, площадь страницы 425 см². Каковы размеры страницы?

Решение: Обозначим ширину страницы через x, тогда длина равна (x + 8), а площадь x * (x + 8). По условию задачи площадь составляет 425 см². Составим уравнение x * (x + 8) = 425. Раскроем скобки и получим: x² + 8x = 425. В случаях, когда правая часть уравнения ≠ 0, необходимо всё перенести в левую часть уравнения. В итоге получим: x² + 8x - 425 = 0. Уравнение такого вида и называется квадратным.







Определение.


Уравнение вида ax² + bx + c = 0 называется квадратным уравнением, где x - переменная, a, b, c - некоторые числа, причём a ≠ 0,

a - первый коэффициент,

b - второй коэффициент,

c - свободный член.


Примеры.

Рассмотрим примеры уравнений и выделим составляющие части:


  • 2x² -5x + 3 = 0 - уравнение является квадратным, значение первого коэффициента

a = 2, второго коэффициента b = -5, свободного члена c = 3,

  • 4x² - x = 0 - первый коэффициент a= 4, второго коэффициента b= -1, свободный член c = 0,

  • 3x² - 2 = 0 - первый коэффициент a= 3, второго коэффициента b= 0, свободный член c = -2,

  • 12x² = 0 - первый коэффициент a = 12, второго коэффициента b = 0, свободный член c = 0.


ЧТО ЖЕ ЗНАЧИТ РЕШИТЬ КВАДРАТНОЕ УРАВНЕНИЕ?


Это означает найти такие значения неизвестной переменной, при подстановке которых уравнение превращается в верное числовое равенство. В дальнейшем эти значения будем называть корнями уравнения.


Пример.

Для уравнения x² - 4x + 3 = 0 известны корни x₁ = 1, x₂ = 3. Подставим значения неизвестной переменной в уравнение и проверим станет ли оно верным числом равенством:



АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ КВАДРАТНЫХ УРАВНЕНИЙ


Прежде, чем узнать множество способов решения квадратных уравнений, необходимо изучить такие понятия: полное квадратное уравнение (все коэффициенты не равны нулю) и неполное квадратное уравнение (некоторые коэффициенты равны нулю).




ПОЛНОЕ КВАДРАТНОЕ УРАВНЕНИЕ

НЕПОЛНОЕ КВАДРАТНОЕ УРАВНЕНИЕ


Уравнение вида ax² + bx + c = 0, где

b ≠ 0 и c ≠ 0, a ≠ 0.

Уравнение вида ax² + bx + c = 0,

где b = 0 или c = 0.


Примеры:

2x² -5x + 3 = 0

8x² -4x = -2

Примеры:

4x² - x = 0

7x² = 0


Ответьте самостоятельно: полное уравнение или неполное?


Ответ: 1 - полное, 2, 3, 4 - неполные.


РЕШЕНИЕ ПОЛНЫХ КВАДРАТНЫХ УРАВНЕНИЙ


Убедившись, что в уравнении вида ax² + bx + c = 0 все коэффициенты не равны нулю: b ≠ 0 и c ≠ 0, a ≠ 0, можно приступать к решению полного квадратного уравнения. Для этого необходимо выяснить количество корней уравнения либо их отсутствие с помощью вычисления такого параметра, как дискриминант.


Дискриминант - параметр, обозначаемый символом D, происходит от латинского “различающий”. Для уравнения вида ax² + bx + c = 0, где a ≠ 0, b ≠ 0 или c ≠ 0, вычисляется значение дискриминанта по формуле: D = b² - 4ac.







АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ (полного квадратного уравнения):


  1. Выделить в уравнении вида ax² + bx + c = 0 коэффициенты a, b, c (значение коэффициентов берут с предшествующим знаком).

  2. Вычислить для уравнения вида ax²+bx+c=0 значение дискриминанта по формуле: D = b² - 4ac.

  3. Определить в каком диапазоне будет значение дискриминанта, соответственно которому выбираются формулы для вычисления корней:

D 0 - в уравнении будет два корня x₁ и x₂ ,

D = 0 - в уравнении один корень x,

D - в уравнении корней нет

  1. Вычислить корни уравнения по соответствующим формулам, если D = 0.



ПРИМЕРЫ.


  • 2x² - x -15 = 0

Решение:

  1. Выделим коэффициенты в уравнении a = 2, b = -1, c = -15.

  2. Найдем дискриминант квадратного уравнения: D = b² - 4ac = (-1)² - 4*2*(-15) = 1 + 120 = 121

  3. Определим диапазон значения дискриминанта: D = 121 - больше нуля. Это означает, что корней в уравнении будет два.

  4. Вычислим корни x₁ и x₂:

Ответ: - 2.5, 3.


  • 3x² + x + 2 = 0

Решение:

  1. Выделим коэффициенты в уравнении a = 3, b = 1, c = 2.

  2. Найдем дискриминант квадратного уравнения: D = b² - 4ac = (1)² - 4*3*2 = 1 - 24 = -23

  3. Определим диапазон значения дискриминанта: D = -23 - меньше нуля. Это означает, что корней в уравнении не будет.

Ответ: корней нет.


  • x² - 6x + 9 = 0

Решение:

  1. Выделим коэффициенты в уравнении a = 1, b = -6, c = 9.

  2. Найдем дискриминант квадратного уравнения: D = b² - 4ac = (-6)² - 4*1*9 = 36 - 36 = 0

  3. Определим диапазон значения дискриминанта: D = 0 - равно нулю. Это означает, что в уравнении будет один действительный корень:

Ответ: 3.


АЛГОРИТМ ДЕЙСТВИЙ (решение неполного квадратного уравнения):


Уравнение вида ax² + bx + c = 0, где b = 0 или c = 0, b = 0 и c = 0 называются неполными квадратными уравнениями. Рассмотрим основные виды таких уравнений:

ax² + bx = 0, ax² + c = 0, ax² = 0. Для каждого вида применяется свой способ решения.


ax² + bx = 0

b ≠ 0 , a ≠ 0, с = 0

Уравнение имеет два корня, один из которых ноль.

Используется метод вынесения за скобку.

ax² + с = 0

a ≠ 0, c ≠ 0, b = 0

Если a, c - разных знаков, то два корня (метод разложения на множители). Если a, c - одного знака, то корней нет.

ax² = 0

a ≠ 0, b = 0 и c = 0

Уравнение имеет единственный корень, равный нулю.


ПРИМЕРЫ.

  • -x² + x = 0

Решение:

  1. Выделим коэффициенты в уравнении a = -1, b = 1, c = 0 - уравнение неполное, поскольку свободный член равен нулю.

  2. Найдем дискриминант квадратного уравнения: D = b² - 4ac = (1)² - 4*(-1)*0 = 1 - 0 = 1

  3. Определим диапазон значения дискриминанта: D = 1 - больше нуля. Это означает, что в уравнении будет два корня.

  4. Вычислим корни x₁ и x₂:


Используем метод вынесения за скобку:

-x² + x = 0

Решение:

x * (-x + 1) = 0 → x = 0 → x = 0

-x + 1 = 0 x = 1

Ответ: 0, 1.

  • 3x² - 27 = 0

Решение:

  1. Выделим коэффициенты в уравнении a = 3, b = 0, c = 27 - уравнение неполное, поскольку коэффициент b равен нулю.

  2. Найдем дискриминант квадратного уравнения: D = b² - 4ac = (0)² - 4*3*(-27) = 0 + 324 = 324

  3. Определим диапазон значения дискриминанта: D = 324 - больше нуля. Это означает, что уравнение имеет два действительных корня.

  4. Вычислим корни x₁ и x₂:

Используем метод разложения на множители:

3x² - 27 = 0

Решение: Для разложения на множители уравнения, применим формулу разности квадратов: a² - b² = (a - b)(a + b).


3x² - 27 = 0 → 3 * (x² - 9) = 0

x² - 3² = 0 → (x - 3) = 0 → x = 3

(x + 3) = 0 x = -3

Ответ: -3, 3.


  • 5x² = 0

Решение:

  1. Выделим коэффициенты в уравнении a = 5, b = 0, c = 0 - уравнение неполное, поскольку коэффициент b равен нулю и свободный член равен нулю.

  2. Найдем дискриминант квадратного уравнения: D = b² - 4ac = (0)² - 4*5*(0) = 0 - 0 = 0

  3. Определим диапазон значения дискриминанта: D = 0 - равен нулю. Следовательно корень один и поскольку уравнение неполное он равен нулю:

Ответ: 0.


Скачать

Рекомендуем курсы ПК и ППК для учителей

Вебинар для учителей

Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!