“, teda rovnice prvého stupňa. V tejto lekcii budeme skúmať čo je kvadratická rovnica a ako to vyriešiť.

Čo je to kvadratická rovnica

Dôležité!

Stupeň rovnice je určený najvyšším stupňom, v ktorom neznáma stojí.

Ak maximálny stupeň, v ktorom je neznáma - "2", Takže máte kvadratickú rovnicu.

Príklady kvadratických rovníc

• 5x2 - 14x + 17 = 0
• −x 2 + x +

  1

  3

  = 0
• x2 + 0,25 x = 0
• x 2 − 8 = 0

Dôležité! Všeobecný tvar kvadratickej rovnice vyzerá takto:

A x 2 + b x + c = 0

"a", "b" a "c" - dané čísla.

• "a" - prvý alebo vyšší koeficient;
• "b" - druhý koeficient;
• "c" je voľný člen.

Ak chcete nájsť „a“, „b“ a „c“, musíte svoju rovnicu porovnať so všeobecnou formou kvadratickej rovnice „ax 2 + bx + c \u003d 0“.

Precvičme si určovanie koeficientov „a“, „b“ a „c“ v kvadratických rovniciach.

5x2 - 14x + 17 = 0 −7x 2 − 13x + 8 = 0 −x 2 + x +

Rovnica	Šance
a=5 b = -14 c = 17
a = -7 b = -13 c = 8

1

3

= 0

• a = -1
• b = 1
• c =

  1

  3

x2 + 0,25 x = 0

• a = 1
• b = 0,25
• c = 0

x 2 − 8 = 0

• a = 1
• b = 0
• c = -8

Ako riešiť kvadratické rovnice

Na rozdiel od lineárne rovnice pre riešenia kvadratické rovnicešpeciálne vzorec na hľadanie koreňov.

Pamätajte!

Na vyriešenie kvadratickej rovnice potrebujete:

• priveďte kvadratickú rovnicu do všeobecného tvaru "ax 2 + bx + c \u003d 0". To znamená, že na pravej strane by mala zostať iba „0“;
• použite vzorec pre korene:

Použime príklad, aby sme zistili, ako použiť vzorec na nájdenie koreňov kvadratickej rovnice. Poďme vyriešiť kvadratickú rovnicu.

X2 - 3x - 4 = 0

Rovnica „x 2 – 3x – 4 = 0“ už bola zredukovaná na všeobecný tvar „ax 2 + bx + c = 0“ a nevyžaduje ďalšie zjednodušenia. Aby sme to vyriešili, musíme len podať žiadosť vzorec na nájdenie koreňov kvadratickej rovnice.

Definujme koeficienty "a", "b" a "c" pre túto rovnicu.

x 1;2 =
x 1;2 =
x 1;2 =
x 1;2 =

S jeho pomocou je vyriešená akákoľvek kvadratická rovnica.

Vo vzorci "x 1; 2 \u003d" sa často nahrádza koreňový výraz
"b 2 − 4ac" na písmeno "D" a nazýva sa diskriminačný. Pojem diskriminant je podrobnejšie rozobraný v lekcii „Čo je diskriminant“.

Zvážte ďalší príklad kvadratickej rovnice.

x 2 + 9 + x = 7x

V tejto forme je pomerne ťažké určiť koeficienty "a", "b" a "c". Najprv uveďte rovnicu do všeobecného tvaru "ax 2 + bx + c \u003d 0".

X2 + 9 + x = 7x
x 2 + 9 + x − 7x = 0
x2 + 9 - 6x = 0
x 2 − 6x + 9 = 0

Teraz môžete použiť vzorec pre korene.

Xi;2=
x 1;2 =
x 1;2 =
x 1;2 =
x=

6

2

x=3
Odpoveď: x = 3

Sú chvíle, keď v kvadratických rovniciach nie sú žiadne korene. Táto situácia nastane, keď sa vo vzorci pod koreňom objaví záporné číslo.

Pomocou tohto matematického programu môžete vyriešiť kvadratickú rovnicu.

Program nielenže dáva odpoveď na problém, ale zobrazuje aj proces riešenia dvoma spôsobmi:
- pomocou diskriminantu
- pomocou Vietovej vety (ak je to možné).

Okrem toho sa odpoveď zobrazuje presná, nie približná.
Napríklad pre rovnicu \(81x^2-16x-1=0\) sa odpoveď zobrazí v tomto tvare:

$$ x_1 = \frac(8+\sqrt(145))(81), \quad x_2 = \frac(8-\sqrt(145))(81) $$ namiesto tohto: \(x_1 = 0,247; \ quad x_2 = -0,05 \)

Tento program Môže byť užitočný pre študentov stredných škôl všeobecnovzdelávacie školy v príprave na kontrolná práca a skúškach, pri preverovaní vedomostí pred skúškou, rodičia ovládať riešenie mnohých úloh z matematiky a algebry. Alebo možno je pre vás príliš drahé najať si tútora alebo kúpiť nové učebnice? Alebo to len chcete mať hotové čo najskôr? domáca úloha matematika alebo algebra? V tomto prípade môžete využiť aj naše programy s detailným riešením.

Týmto spôsobom môžete viesť svoj vlastný výcvik a/alebo výcvik vašich mladších bratov alebo sestier, pričom sa zvýši úroveň vzdelania v oblasti úloh, ktoré je potrebné riešiť.

Ak nepoznáte pravidlá zadávania štvorcového polynómu, odporúčame vám sa s nimi oboznámiť.

Pravidlá pre zadávanie štvorcového polynómu

Akékoľvek latinské písmeno môže fungovať ako premenná.
Napríklad: \(x, y, z, a, b, c, o, p, q \) atď.

Čísla je možné zadávať ako celé čísla alebo zlomky.
Okrem toho je možné zadávať zlomkové čísla nielen vo forme desatinných miest, ale aj vo forme obyčajného zlomku.

Pravidlá pre zadávanie desatinných zlomkov.
V desatinných zlomkoch môže byť zlomková časť od celého čísla oddelená bodkou alebo čiarkou.
Môžete napríklad zadať desatinné miesta takže: 2,5x - 3,5x^2

Pravidlá pre zadávanie obyčajných zlomkov.
Len celé číslo môže fungovať ako čitateľ, menovateľ a celá časť zlomku.

Menovateľ nemôže byť záporný.

Keď vstúpite číselný zlomokČitateľ je oddelený od menovateľa deliacim znamienkom: /
Časť celého čísla je oddelená od zlomku znakom ampersand: &
Vstup: 3&1/3 - 5&6/5z +1/7z^2
Výsledok: \(3\frac(1)(3) - 5\frac(6)(5) z + \frac(1)(7)z^2 \)

Pri zadávaní výrazu môžete použiť zátvorky. V tomto prípade sa pri riešení kvadratickej rovnice najskôr zjednoduší zavedený výraz.
Napríklad: 1/2(y-1)(y+1)-(5y-10&1/2)

=0

Rozhodnite sa

Zistilo sa, že niektoré skripty potrebné na vyriešenie tejto úlohy sa nenačítali a program nemusí fungovať.
Možno máte povolený AdBlock.
V takom prípade ho vypnite a obnovte stránku.

V prehliadači máte vypnutý JavaScript.
Aby sa riešenie zobrazilo, musí byť povolený JavaScript.
Tu je návod, ako povoliť JavaScript vo vašom prehliadači.

Pretože Existuje veľa ľudí, ktorí chcú problém vyriešiť, vaša požiadavka je v rade.
Po niekoľkých sekundách sa riešenie zobrazí nižšie.
Počkaj, prosím sek...

Ak ty si všimol chybu v riešení, potom o tom môžete napísať do Formulára spätnej väzby .
Nezabudni uveďte akú úlohu ty sa rozhodneš čo zadajte do polí.

Naše hry, hádanky, emulátory:

Trochu teórie.

Kvadratická rovnica a jej korene. Neúplné kvadratické rovnice

Každá z rovníc
\(-x^2+6x+1,4=0, \quad 8x^2-7x=0, \quad x^2-\frac(4)(9)=0 \)
má formu
\(ax^2+bx+c=0, \)
kde x je premenná, a, b a c sú čísla.
V prvej rovnici a = -1, b = 6 a c = 1,4, v druhej a = 8, b = -7 a c = 0, v tretej a = 1, b = 0 a c = 4/9. Takéto rovnice sa nazývajú kvadratické rovnice.

Definícia.
kvadratická rovnica nazývame rovnicu v tvare ax 2 +bx+c=0, kde x je premenná, a, b a c sú nejaké čísla a \(a \neq 0 \).

Čísla a, b a c sú koeficienty kvadratickej rovnice. Číslo a sa nazýva prvý koeficient, číslo b je druhý koeficient a číslo c je priesečník.

V každej z rovníc tvaru ax 2 +bx+c=0, kde \(a \neq 0 \), je najväčšia mocnina premennej x druhá mocnina. Odtiaľ názov: kvadratická rovnica.

Všimnite si, že kvadratická rovnica sa tiež nazýva rovnica druhého stupňa, pretože jej ľavá strana je polynómom druhého stupňa.

Nazýva sa kvadratická rovnica, v ktorej koeficient v x 2 je 1 redukovaná kvadratická rovnica. Napríklad dané kvadratické rovnice sú rovnice
\(x^2-11x+30=0, \quad x^2-6x=0, \quad x^2-8=0 \)

Ak v kvadratickej rovnici ax 2 +bx+c=0 je aspoň jeden z koeficientov b alebo c rovný nule, potom sa takáto rovnica nazýva neúplná kvadratická rovnica. Takže rovnice -2x 2 +7=0, 3x 2 -10x=0, -4x 2 =0 sú neúplné kvadratické rovnice. V prvom z nich b=0, v druhom c=0, v treťom b=0 a c=0.

Neúplné kvadratické rovnice sú troch typov:
1) ax 2 +c=0, kde \(c \neq 0 \);
2) ax 2 +bx=0, kde \(b \neq 0 \);
3) ax2=0.

Zvážte riešenie rovníc každého z týchto typov.

Na vyriešenie neúplnej kvadratickej rovnice v tvare ax 2 +c=0 pre \(c \neq 0 \) sa jej voľný člen prenesie na pravú stranu a obe časti rovnice sa vydelia a:
\(x^2 = -\frac(c)(a) \Šípka doprava x_(1,2) = \pm \sqrt( -\frac(c)(a)) \)

Pretože \(c \neq 0 \), potom \(-\frac(c)(a) \neq 0 \)

Ak \(-\frac(c)(a)>0 \), potom má rovnica dva korene.

Ak \(-\frac(c)(a) Na vyriešenie neúplnej kvadratickej rovnice v tvare ax 2 +bx=0 pre \(b \neq 0 \) rozkladajte jej ľavú stranu a získajte rovnicu
\(x(ax+b)=0 \šípka doprava \vľavo\( \začiatok(pole)(l) x=0 \\ ax+b=0 \koniec(pole) \vpravo. \šípka doprava \vľavo\( \začiatok (pole)(l) x=0 \\ x=-\frac(b)(a) \end(pole) \vpravo. \)

Neúplná kvadratická rovnica tvaru ax 2 +bx=0 pre \(b \neq 0 \) má teda vždy dva korene.

Neúplná kvadratická rovnica tvaru ax 2 \u003d 0 je ekvivalentná rovnici x 2 \u003d 0, a preto má jeden koreň 0.

Vzorec pre korene kvadratickej rovnice

Uvažujme teraz, ako sa riešia kvadratické rovnice, v ktorých sú koeficienty neznámych aj voľný člen nenulové.

Riešime kvadratickú rovnicu v všeobecný pohľad a ako výsledok dostaneme vzorec koreňov. Potom sa tento vzorec môže použiť na riešenie akejkoľvek kvadratickej rovnice.

Vyriešte kvadratickú rovnicu ax 2 +bx+c=0

Vydelením oboch jej častí a získame ekvivalentnú redukovanú kvadratickú rovnicu
\(x^2+\frac(b)(a)x +\frac(c)(a)=0 \)

Túto rovnicu transformujeme zvýraznením štvorca binomu:
\(x^2+2x \cdot \frac(b)(2a)+\vľavo(\frac(b)(2a)\vpravo)^2- \left(\frac(b)(2a)\vpravo)^ 2 + \frac(c)(a) = 0 \šípka doprava \)

\(x^2+2x \cdot \frac(b)(2a)+\left(\frac(b)(2a)\right)^2 = \left(\frac(b)(2a)\right)^ 2 - \frac(c)(a) \šípka doprava \) \(\vľavo(x+\frac(b)(2a)\vpravo)^2 = \frac(b^2)(4a^2) - \frac( c)(a) \Šípka doprava \doľava(x+\frac(b)(2a)\doprava)^2 = \frac(b^2-4ac)(4a^2) \Šípka doprava \) \(x+\frac(b )(2a) = \pm \sqrt( \frac(b^2-4ac)(4a^2) ) \Šípka doprava x = -\frac(b)(2a) + \frac( \pm \sqrt(b^2 -4ac) )(2a) \šípka doprava \) \(x = \frac( -b \pm \sqrt(b^2-4ac) )(2a) \)

Koreňový výraz je tzv diskriminant kvadratickej rovnice ax 2 +bx+c=0 („diskriminačný“ v latinčine - rozlišovač). Označuje sa písmenom D, t.j.
\(D = b^2-4ac\)

Teraz pomocou zápisu diskriminantu prepíšeme vzorec pre korene kvadratickej rovnice:
\(x_(1,2) = \frac( -b \pm \sqrt(D) )(2a) \), kde \(D= b^2-4ac \)

Je zrejmé, že:
1) Ak D>0, potom má kvadratická rovnica dva korene.
2) Ak D=0, potom má kvadratická rovnica jeden koreň \(x=-\frac(b)(2a)\).
3) Ak D Teda v závislosti od hodnoty diskriminantu môže mať kvadratická rovnica dva korene (pre D > 0), jeden koreň (pre D = 0) alebo žiadne korene (pre D Pri riešení kvadratickej rovnice pomocou tohto vzorca , je vhodné postupovať nasledovne:
1) vypočítajte diskriminant a porovnajte ho s nulou;
2) ak je diskriminant kladný alebo rovný nule, potom použite koreňový vzorec, ak je diskriminant záporný, napíšte, že neexistujú žiadne korene.

Vietov teorém

Daná kvadratická rovnica ax 2 -7x+10=0 má korene 2 a 5. Súčet koreňov je 7 a súčin je 10. Vidíme, že súčet koreňov sa rovná druhému koeficientu prevzatému z opačné znamenie a súčin koreňov sa rovná voľnému termínu. Každá redukovaná kvadratická rovnica, ktorá má korene, má túto vlastnosť.

Súčet koreňov danej kvadratickej rovnice sa rovná druhému koeficientu s opačným znamienkom a súčin koreňov sa rovná voľnému členu.

Tie. Vietova veta hovorí, že korene x 1 a x 2 redukovanej kvadratickej rovnice x 2 +px+q=0 majú vlastnosť:
\(\vľavo\( \začiatok(pole)(l) x_1+x_2=-p \\ x_1 \cdot x_2=q \koniec(pole) \vpravo. \)

Prvá úroveň

Kvadratické rovnice. Komplexný sprievodca (2019)

V termíne "kvadratická rovnica" je kľúčové slovo "kvadratická". To znamená, že rovnica musí nevyhnutne obsahovať premennú (rovnaké X) v štvorci a zároveň by nemali byť X v treťom (alebo väčšom) stupni.

Riešenie mnohých rovníc sa redukuje na riešenie kvadratických rovníc.

Naučme sa určiť, že máme kvadratickú rovnicu a nie nejakú inú.

Príklad 1

Zbavte sa menovateľa a vynásobte každý člen rovnice

Presuňme všetko na ľavú stranu a usporiadajme členy v zostupnom poradí podľa mocniny x

Teraz môžeme s istotou povedať, že táto rovnica je kvadratická!

Príklad 2

Vynásobte ľavú a pravú stranu:

Táto rovnica, hoci v nej pôvodne bola, nie je štvorec!

Príklad 3

Všetko vynásobme:

desivé? Štvrtý a druhý stupeň ... Ak však urobíme náhradu, uvidíme, že máme jednoduchú kvadratickú rovnicu:

Príklad 4

Zdá sa, že áno, ale pozrime sa na to bližšie. Presuňme všetko na ľavú stranu:

Vidíte, zmenšil sa - a teraz je to jednoduchá lineárna rovnica!

Teraz skúste sami určiť, ktoré z nasledujúcich rovníc sú kvadratické a ktoré nie:

Príklady:

odpovede:

1. námestie;
2. námestie;
3. nie štvorcový;
4. nie štvorcový;
5. nie štvorcový;
6. námestie;
7. nie štvorcový;
8. námestie.

Matematici podmienečne rozdeľujú všetky kvadratické rovnice do nasledujúcich typov:

• Kompletné kvadratické rovnice- rovnice, v ktorých koeficienty a aj voľný člen c sa nerovnajú nule (ako v príklade). Okrem toho medzi úplnými kvadratickými rovnicami sú daný sú rovnice, v ktorých koeficient (rovnica z príkladu 1 je nielen úplná, ale aj redukovaná!)

• Neúplné kvadratické rovnice- rovnice, v ktorých sa koeficient alebo voľný člen c rovnajú nule:

  Sú neúplné, pretože v nich chýba nejaký prvok. Ale rovnica musí vždy obsahovať x na druhú !!! Inak to už nebude kvadratická, ale nejaká iná rovnica.

Prečo prišli s takýmto rozdelením? Zdalo by sa, že existuje X na druhú a v poriadku. Takéto rozdelenie je spôsobené metódami riešenia. Uvažujme o každom z nich podrobnejšie.

Riešenie neúplných kvadratických rovníc

Najprv sa zamerajme na riešenie neúplných kvadratických rovníc – sú oveľa jednoduchšie!

Neúplné kvadratické rovnice sú typov:

1. , v tejto rovnici je koeficient rovný.
2. , v tejto rovnici sa voľný člen rovná.
3. , v tejto rovnici sa koeficient a voľný člen rovnajú.

1. i. Keďže vieme odmocninu, vyjadrime sa z tejto rovnice

Výraz môže byť negatívny alebo pozitívny. Druhé číslo nemôže byť záporné, pretože pri vynásobení dvoch záporných alebo dvoch kladných čísel bude výsledkom vždy kladné číslo, takže: ak, potom rovnica nemá riešenia.

A ak, potom dostaneme dva korene. Tieto vzorce sa netreba učiť naspamäť. Hlavná vec je, že by ste mali vždy vedieť a pamätať si, že to nemôže byť menej.

Skúsme vyriešiť niekoľko príkladov.

Príklad 5:

Vyriešte rovnicu

Teraz zostáva extrahovať koreň z ľavej a pravej časti. Koniec koncov, pamätáte si, ako extrahovať korene?

odpoveď:

Nikdy nezabudnite na korene so záporným znamienkom!!!

Príklad 6:

Vyriešte rovnicu

odpoveď:

Príklad 7:

Vyriešte rovnicu

Ou! Druhá mocnina čísla nemôže byť záporná, čo znamená, že rovnica

žiadne korene!

Pre také rovnice, v ktorých nie sú žiadne korene, matematici prišli so špeciálnou ikonou - (prázdna množina). A odpoveď môže byť napísaná takto:

odpoveď:

Táto kvadratická rovnica má teda dva korene. Neexistujú žiadne obmedzenia, pretože sme nevyťažili koreň.
Príklad 8:

Vyriešte rovnicu

Vyberme spoločný faktor zo zátvoriek:

teda

Táto rovnica má dva korene.

odpoveď:

Najjednoduchší typ neúplných kvadratických rovníc (hoci sú všetky jednoduché, však?). Je zrejmé, že táto rovnica má vždy iba jeden koreň:

Tu sa zaobídeme bez príkladov.

Riešenie úplných kvadratických rovníc

Pripomíname, že úplná kvadratická rovnica je rovnica tvaru rovnice kde

Riešenie úplných kvadratických rovníc je o niečo zložitejšie (iba o trochu) ako tie, ktoré sú uvedené.

zapamätaj si, pomocou diskriminantu je možné vyriešiť akúkoľvek kvadratickú rovnicu! Dokonca neúplné.

Ostatné metódy vám pomôžu rýchlejšie to urobiť, ale ak máte problémy s kvadratickými rovnicami, najskôr si osvojte riešenie pomocou diskriminantu.

1. Riešenie kvadratických rovníc pomocou diskriminantu.

Riešenie kvadratických rovníc týmto spôsobom je veľmi jednoduché, hlavnou vecou je zapamätať si postupnosť akcií a niekoľko vzorcov.

Ak, potom rovnica má koreň Osobitná pozornosť nakresliť krok. Diskriminant () nám udáva počet koreňov rovnice.

• Ak, potom sa vzorec v kroku zredukuje na. Rovnica teda bude mať iba koreň.
• Ak, potom nebudeme môcť extrahovať koreň diskriminantu v kroku. To znamená, že rovnica nemá korene.

Vráťme sa k našim rovniciam a pozrime sa na niekoľko príkladov.

Príklad 9:

Vyriešte rovnicu

Krok 1 preskočiť.

Krok 2

Nájdenie diskriminantu:

Takže rovnica má dva korene.

Krok 3

odpoveď:

Príklad 10:

Vyriešte rovnicu

Rovnica je v štandardnom tvare, takže Krok 1 preskočiť.

Krok 2

Nájdenie diskriminantu:

Takže rovnica má jeden koreň.

odpoveď:

Príklad 11:

Vyriešte rovnicu

Rovnica je v štandardnom tvare, takže Krok 1 preskočiť.

Krok 2

Nájdenie diskriminantu:

To znamená, že nebudeme môcť extrahovať koreň z diskriminantu. Neexistujú žiadne korene rovnice.

Teraz už vieme, ako si takéto odpovede správne zapísať.

odpoveď:žiadne korene

2. Riešenie kvadratických rovníc pomocou Vietovej vety.

Ak si pamätáte, potom existuje taký typ rovníc, ktoré sa nazývajú redukované (keď sa koeficient a rovná):

Takéto rovnice sa dajú veľmi ľahko vyriešiť pomocou Vietovej vety:

Súčet koreňov daný kvadratická rovnica sa rovná a súčin koreňov sa rovná.

Príklad 12:

Vyriešte rovnicu

Táto rovnica je vhodná na riešenie pomocou Vietovej vety, pretože .

Súčet koreňov rovnice je, t.j. dostaneme prvú rovnicu:

A produkt je:

Poďme vytvoriť a vyriešiť systém:

• a Súčet je;
• a Súčet je;
• a Suma je rovnaká.

a sú riešením systému:

odpoveď: ; .

Príklad 13:

Vyriešte rovnicu

odpoveď:

Príklad 14:

Vyriešte rovnicu

Rovnica je redukovaná, čo znamená:

odpoveď:

KVADRATICKÉ ROVNICE. STREDNÁ ÚROVEŇ

Čo je to kvadratická rovnica?

Inými slovami, kvadratická rovnica je rovnica tvaru, kde navyše - neznáme, - nejaké čísla.

Číslo sa nazýva najvyššie resp prvý koeficient kvadratická rovnica, - druhý koeficient, a - voľný člen.

prečo? Pretože ak, rovnica sa okamžite stane lineárnou, pretože zmizne.

V tomto prípade a môže byť rovný nule. V tejto stolici sa rovnica nazýva neúplná. Ak sú všetky pojmy na mieste, to znamená, že rovnica je úplná.

Riešenie rôznych typov kvadratických rovníc

Metódy riešenia neúplných kvadratických rovníc:

Na začiatok si rozoberieme metódy riešenia neúplných kvadratických rovníc - sú jednoduchšie.

Je možné rozlíšiť nasledujúce typy rovníc:

I. , v tejto rovnici sa koeficient a voľný člen rovnajú.

II. , v tejto rovnici je koeficient rovný.

III. , v tejto rovnici sa voľný člen rovná.

Teraz zvážte riešenie každého z týchto podtypov.

Je zrejmé, že táto rovnica má vždy iba jeden koreň:

Druhá mocnina nemôže byť záporná, pretože pri vynásobení dvoch záporných alebo dvoch kladných čísel bude výsledkom vždy kladné číslo. Takže:

ak, potom rovnica nemá riešenia;

ak máme dva korene

Tieto vzorce sa netreba učiť naspamäť. Hlavná vec na zapamätanie je, že to nemôže byť menej.

Príklady:

Riešenia:

odpoveď:

Nikdy nezabudnite na korene so záporným znamienkom!

Druhá mocnina čísla nemôže byť záporná, čo znamená, že rovnica

žiadne korene.

Aby sme stručne napísali, že problém nemá riešenia, použijeme ikonu prázdnej sady.

odpoveď:

Takže táto rovnica má dva korene: a.

odpoveď:

Vyberme spoločný faktor zo zátvoriek:

Súčin sa rovná nule, ak sa aspoň jeden z faktorov rovná nule. To znamená, že rovnica má riešenie, keď:

Takže táto kvadratická rovnica má dva korene: a.

Príklad:

Vyriešte rovnicu.

rozhodnutie:

Rozdelíme ľavú stranu rovnice na faktor a nájdeme korene:

odpoveď:

Metódy riešenia úplných kvadratických rovníc:

1. Diskriminačný

Riešenie kvadratických rovníc týmto spôsobom je jednoduché, hlavnou vecou je zapamätať si postupnosť akcií a niekoľko vzorcov. Pamätajte, že každá kvadratická rovnica môže byť vyriešená pomocou diskriminantu! Dokonca neúplné.

Všimli ste si koreň diskriminantu v koreňovom vzorci? Ale diskriminant môže byť negatívny. Čo robiť? Osobitnú pozornosť musíme venovať kroku 2. Diskriminant nám hovorí počet koreňov rovnice.

• Ak, potom rovnica má koreň:
• Ak, potom má rovnica rovnaký koreň, ale v skutočnosti jeden koreň:

  Takéto korene sa nazývajú dvojité korene.

• Ak, potom koreň diskriminantu nie je extrahovaný. To znamená, že rovnica nemá korene.

Prečo je to možné iná suma korene? Obráťme sa na geometrický zmysel kvadratická rovnica. Grafom funkcie je parabola:

V konkrétnom prípade, ktorým je kvadratická rovnica, . A to znamená, že korene kvadratickej rovnice sú priesečníky s osou x (osou). Parabola nemusí vôbec pretínať os, alebo ju môže pretínať v jednom (keď vrchol paraboly leží na osi) alebo dvoch bodoch.

Okrem toho je koeficient zodpovedný za smer vetiev paraboly. Ak, potom vetvy paraboly smerujú nahor a ak - potom nadol.

Príklady:

Riešenia:

odpoveď:

Odpoveď: .

odpoveď:

To znamená, že neexistujú žiadne riešenia.

Odpoveď: .

2. Vietova veta

Použitie Vietovej vety je veľmi jednoduché: stačí si vybrať pár čísel, ktorých súčin sa rovná voľnému členu rovnice a súčet sa rovná druhému koeficientu s opačným znamienkom.

Je dôležité si uvedomiť, že Vietovu vetu je možné aplikovať iba na ňu dané kvadratické rovnice ().

Pozrime sa na niekoľko príkladov:

Príklad č. 1:

Vyriešte rovnicu.

rozhodnutie:

Táto rovnica je vhodná na riešenie pomocou Vietovej vety, pretože . Ostatné koeficienty: ; .

Súčet koreňov rovnice je:

A produkt je:

Vyberme také dvojice čísel, ktorých súčin sa rovná, a skontrolujte, či sa ich súčet rovná:

• a Súčet je;
• a Súčet je;
• a Suma je rovnaká.

a sú riešením systému:

Tak, a sú korene našej rovnice.

Odpoveď: ; .

Príklad č. 2:

rozhodnutie:

Vyberieme také dvojice čísel, ktoré sú v súčine, a potom skontrolujeme, či sa ich súčet rovná:

a: dať celkom.

a: dať celkom. Aby ste to získali, stačí zmeniť znaky údajných koreňov: a koniec koncov aj produkt.

odpoveď:

Príklad č. 3:

rozhodnutie:

Voľný člen rovnice je záporný, a preto je súčin koreňov záporné číslo. To je možné len vtedy, ak je jeden z koreňov negatívny a druhý pozitívny. Takže súčet koreňov je rozdiely ich modulov.

Vyberáme také dvojice čísel, ktoré dávajú súčinu a ktorých rozdiel sa rovná:

a: ich rozdiel je - nevhodný;

a: - nevhodné;

a: - nevhodné;

a: - vhodné. Zostáva len pamätať na to, že jeden z koreňov je negatívny. Keďže ich súčet sa musí rovnať, potom koreň, ktorý je v absolútnej hodnote menší, musí byť záporný: . Kontrolujeme:

odpoveď:

Príklad č. 4:

Vyriešte rovnicu.

rozhodnutie:

Rovnica je redukovaná, čo znamená:

Voľný termín je záporný, a teda súčin koreňov je záporný. A to je možné len vtedy, keď je jeden koreň rovnice záporný a druhý kladný.

Vyberieme také dvojice čísel, ktorých súčin je rovnaký, a potom určíme, ktoré korene by mali mať záporné znamienko:

Je zrejmé, že iba korene a sú vhodné pre prvý stav:

odpoveď:

Príklad č. 5:

Vyriešte rovnicu.

rozhodnutie:

Rovnica je redukovaná, čo znamená:

Súčet koreňov je záporný, čo znamená, že aspoň jeden z koreňov je záporný. Ale keďže ich produkt je pozitívny, znamená to, že oba korene sú mínusové.

Vyberáme také dvojice čísel, ktorých súčin sa rovná:

Je zrejmé, že korene sú čísla a.

odpoveď:

Súhlasím, je to veľmi pohodlné - vymýšľať korene ústne, namiesto počítania tohto škaredého diskriminátora. Pokúste sa čo najčastejšie používať Vietovu vetu.

Ale veta Vieta je potrebná, aby sa uľahčilo a urýchlilo hľadanie koreňov. Ak chcete, aby bolo pre vás jeho používanie rentabilné, musíte akcie zautomatizovať. A preto vyriešte ďalších päť príkladov. Ale nepodvádzajte: nemôžete použiť diskriminant! Iba Vietova veta:

Riešenia úloh pre samostatnú prácu:

Úloha 1. ((x)^(2))-8x+12=0

Podľa Vietovej vety:

Ako obvykle začíname výber produktom:

Nevhodné, pretože množstvo;

: množstvo je to, čo potrebujete.

Odpoveď: ; .

Úloha 2.

A opäť naša obľúbená Vietova veta: súčet by mal vyjsť, ale súčin sa rovná.

Ale keďže by to nemalo byť, ale, meníme znamienka koreňov: a (celkovo).

Odpoveď: ; .

Úloha 3.

Hmm... kde to je?

Je potrebné preniesť všetky pojmy do jednej časti:

Súčet koreňov sa rovná súčinu.

Áno, prestaň! Rovnica nie je daná. Ale Vietov teorém je použiteľný len v daných rovniciach. Takže najprv musíte priniesť rovnicu. Ak si to neviete predstaviť, zahoďte tento nápad a vyriešte ho iným spôsobom (napríklad cez diskriminant). Dovoľte mi pripomenúť, že uviesť kvadratickú rovnicu znamená, že vedúci koeficient bude rovný:

Dobre. Potom sa súčet koreňov rovná a súčin.

Tu je ľahšie vyzdvihnúť: predsa - prvočíslo (prepáčte za tautológiu).

Odpoveď: ; .

Úloha 4.

Voľný termín je záporný. Čo je na ňom také zvláštne? A skutočnosť, že korene budú rôznych znamení. A teraz, počas výberu, nekontrolujeme súčet koreňov, ale rozdiel medzi ich modulmi: tento rozdiel je rovnaký, ale súčin.

Korene sú teda rovnaké a, ale jeden z nich je s mínusom. Vietova veta nám hovorí, že súčet koreňov sa rovná druhému koeficientu s opačným znamienkom, tzn. To znamená, že menší koreň bude mať mínus: a od.

Odpoveď: ; .

Úloha 5.

Čo je potrebné urobiť ako prvé? Správne, uveďte rovnicu:

Opäť: vyberieme faktory čísla a ich rozdiel by sa mal rovnať:

Korene sú rovnaké a, ale jeden z nich je mínus. ktoré? Ich súčet sa musí rovnať, čo znamená, že s mínusom bude väčší koreň.

Odpoveď: ; .

Zhrniem:

1. Vietova veta sa používa iba v daných kvadratických rovniciach.
2. Pomocou Vietovej vety môžete nájsť korene výberom, ústne.
3. Ak rovnica nie je daná alebo sa nenašla vhodná dvojica faktorov voľného člena, potom neexistujú celé korene a musíte to vyriešiť iným spôsobom (napríklad cez diskriminant).

3. Metóda výberu plného štvorca

Ak sú všetky členy obsahujúce neznámu reprezentované ako členy zo vzorcov skráteného násobenia - druhá mocnina súčtu alebo rozdielu - potom po zmene premenných môže byť rovnica reprezentovaná ako neúplná kvadratická rovnica typu.

Napríklad:

Príklad 1:

Vyriešte rovnicu: .

rozhodnutie:

odpoveď:

Príklad 2:

Vyriešte rovnicu: .

rozhodnutie:

odpoveď:

Vo všeobecnosti bude transformácia vyzerať takto:

To znamená: .

Nič vám to nepripomína? To je diskriminant! Presne tak bol získaný diskriminačný vzorec.

KVADRATICKÉ ROVNICE. STRUČNE O HLAVNOM

Kvadratická rovnica je rovnica tvaru, kde je neznáma, sú koeficienty kvadratickej rovnice, je voľný člen.

Kompletná kvadratická rovnica- rovnica, v ktorej sa koeficienty nerovnajú nule.

Redukovaná kvadratická rovnica- rovnica, v ktorej je koeficient, teda: .

Neúplná kvadratická rovnica- rovnica, v ktorej sa koeficient alebo voľný člen c rovnajú nule:

• ak koeficient, rovnica má tvar: ,
• ak je voľný člen, rovnica má tvar: ,
• ak a, rovnica má tvar: .

1. Algoritmus riešenia neúplných kvadratických rovníc

1.1. Neúplná kvadratická rovnica tvaru, kde:

1) Vyjadrite neznáme: ,

2) Skontrolujte znamienko výrazu:

• ak, potom rovnica nemá riešenia,
• ak, tak rovnica má dva korene.

1.2. Neúplná kvadratická rovnica tvaru, kde:

1) Vyberme spoločný faktor zo zátvoriek: ,

2) Súčin sa rovná nule, ak sa aspoň jeden z faktorov rovná nule. Preto má rovnica dva korene:

1.3. Neúplná kvadratická rovnica tvaru, kde:

Táto rovnica má vždy len jeden koreň: .

2. Algoritmus na riešenie úplných kvadratických rovníc v tvare kde

2.1. Riešenie pomocou diskriminantu

1) Privedieme rovnicu do štandardný pohľad: ,

2) Vypočítajte diskriminant pomocou vzorca: , ktorý udáva počet koreňov rovnice:

3) Nájdite korene rovnice:

• ak, potom rovnica má koreň, ktorý sa nachádza podľa vzorca:
• ak, potom rovnica má koreň, ktorý sa nachádza podľa vzorca:
• ak, potom rovnica nemá korene.

2.2. Riešenie pomocou Vietovej vety

Súčet koreňov redukovanej kvadratickej rovnice (rovnice tvaru kde) sa rovná a súčin koreňov sa rovná, t.j. , a.

2.3. Úplné štvorcové riešenie

Niektoré úlohy v matematike vyžadujú schopnosť vypočítať hodnotu druhej odmocniny. Tieto problémy zahŕňajú riešenie rovníc druhého rádu. V tomto článku uvádzame efektívna metóda výpočty odmocniny a použiť ho pri práci so vzorcami koreňov kvadratickej rovnice.

Čo je druhá odmocnina?

V matematike tento pojem zodpovedá symbolu √. Historické údaje hovoria, že prvýkrát sa začala používať približne v prvej polovici 16. storočia v Nemecku (prvá nemecká práca o algebre od Christopha Rudolfa). Vedci sa domnievajú, že tento symbol je transformované latinské písmeno r (radix znamená v latinčine „koreň“).

Odmocnina ľubovoľného čísla sa rovná takej hodnote, ktorej druhá mocnina zodpovedá koreňovému výrazu. V jazyku matematiky bude táto definícia vyzerať takto: √x = y, ak y 2 = x.

koreň z kladné číslo(x > 0) je tiež kladné číslo (y > 0), ale ak vezmete odmocninu zo záporného čísla (x< 0), то его результатом уже будет комплексное число, включающее мнимую единицу i.

Tu sú dva jednoduché príklady:

√9 = 3, pretože 3 2 = 9; √(-9) = 3i, pretože i 2 = -1.

Heronov iteračný vzorec na nájdenie hodnôt odmocnín

Vyššie uvedené príklady sú veľmi jednoduché a výpočet koreňov v nich nie je náročný. Ťažkosti sa začínajú objavovať už pri hľadaní hodnôt odmocniny pre akúkoľvek hodnotu, ktorá nemôže byť vyjadrená ako štvorec prirodzené číslo, napríklad √10, √11, √12, √13, nehovoriac o tom, že v praxi je potrebné hľadať korene pre necelé čísla: napríklad √(12.15), √(8.5) atď.

Vo všetkých vyššie uvedených prípadoch by sa mala použiť špeciálna metóda na výpočet druhej odmocniny. V súčasnosti je známych niekoľko takýchto metód: napríklad expanzia v Taylorovom rade, delenie podľa stĺpca a niektoré ďalšie. Zo všetkých známymi metódami Azda najjednoduchšie a najefektívnejšie je použiť Heronov iteračný vzorec, ktorý je známy aj ako babylonská metóda určovania druhých odmocnín (existujú dôkazy, že starí Babylončania ju používali pri svojich praktických výpočtoch).

Nech je potrebné určiť hodnotu √x. Vzorec na nájdenie druhej odmocniny má ďalší pohľad:

a n+1 = 1/2(a n +x/a n), kde lim n->∞ (a n) => x.

Poďme dešifrovať tento matematický zápis. Na výpočet √x by ste si mali vziať nejaké číslo a 0 (môže to byť ľubovoľné, ale aby ste rýchlo získali výsledok, mali by ste ho zvoliť tak, aby (a 0) 2 bolo čo najbližšie k x. Potom ho dosaďte do zadaný vzorec na výpočet druhej odmocniny a získajte nové číslo a 1, ktoré už bude bližšie k požadovanej hodnote. Potom je potrebné do výrazu dosadiť 1 a dostať 2. Tento postup opakujte, kým sa dosiahne požadovaná presnosť.

Príklad použitia Heronovho iteračného vzorca

Vyššie opísaný algoritmus na získanie druhej odmocniny z nejakého daného čísla môže znieť pre mnohých dosť komplikovane a mätúco, ale v skutočnosti sa všetko ukáže oveľa jednoduchšie, pretože tento vzorec veľmi rýchlo konverguje (najmä ak je zvolené dobré číslo a 0) .

Uveďme jednoduchý príklad: je potrebné vypočítať √11. Vyberieme 0 \u003d 3, pretože 3 2 \u003d 9, čo je bližšie k 11 ako 4 2 \u003d 16. Nahradením do vzorca dostaneme:

a 1 \u003d 1/2 (3 + 11/3) \u003d 3,333333;

a 2 \u003d 1/2 (3,33333 + 11 / 3,33333) \u003d 3,316668;

a 3 \u003d 1/2 (3,316668 + 11 / 3,316668) \u003d 3,31662.

Nemá zmysel pokračovať vo výpočtoch, pretože sme zistili, že 2 a 3 sa začínajú líšiť až na 5. desatinnom mieste. Na výpočet √11 s presnosťou 0,0001 teda stačilo použiť vzorec iba 2-krát.

V súčasnosti sú na výpočet koreňov hojne využívané kalkulačky a počítače, je však užitočné zapamätať si označený vzorec, aby bolo možné manuálne vypočítať ich presnú hodnotu.

Rovnice druhého rádu

Pochopenie toho, čo je druhá odmocnina a schopnosť vypočítať ju, sa využíva pri riešení kvadratických rovníc. Tieto rovnice sú rovnosti s jednou neznámou, ktorých všeobecný tvar je znázornený na obrázku nižšie.

Tu c, b a a sú nejaké čísla a a sa nesmú rovnať nule a hodnoty c a b môžu byť úplne ľubovoľné, vrátane nuly.

Akékoľvek hodnoty x, ktoré spĺňajú rovnosť uvedenú na obrázku, sa nazývajú jej korene (tento koncept by sa nemal zamieňať s druhou odmocninou √). Keďže uvažovaná rovnica má 2. rád (x 2), nemôže mať viac koreňov ako dve čísla. Ďalej v článku zvážime, ako nájsť tieto korene.

Hľadanie koreňov kvadratickej rovnice (vzorec)

Táto metóda riešenia uvažovaného typu rovnosti sa nazýva aj univerzálna alebo metóda cez diskriminant. Dá sa použiť na akékoľvek kvadratické rovnice. Vzorec pre diskriminant a korene kvadratickej rovnice je nasledujúci:

Je z nej vidieť, že korene závisia od hodnoty každého z troch koeficientov rovnice. Výpočet x 1 sa navyše od výpočtu x 2 líši len znamienkom pred druhou odmocninou. Radikálny výraz, ktorý sa rovná b 2 - 4ac, nie je nič iné ako diskriminant uvažovanej rovnosti. Diskriminant vo vzorci pre korene kvadratickej rovnice hrá dôležitú úlohu, pretože určuje počet a typ riešení. Takže, ak je nula, potom bude existovať iba jedno riešenie, ak je kladné, potom má rovnica dva skutočné korene a nakoniec negatívny diskriminant vedie k dvom komplexným koreňom x 1 a x 2.

Vietova veta alebo niektoré vlastnosti koreňov rovníc druhého rádu

Koncom 16. storočia sa jednému zo zakladateľov modernej algebry, Francúzovi, ktorý študoval rovnice druhého rádu, podarilo získať vlastnosti jej koreňov. Matematicky sa dajú zapísať takto:

xi + x2 = -b/a a xi*x2 = c/a.

Obe rovnosti môže ľahko získať každý, na to stačí vykonať príslušné matematické operácie s koreňmi získanými cez vzorec s diskriminantom.

Kombináciu týchto dvoch výrazov možno právom nazvať druhým vzorcom koreňov kvadratickej rovnice, ktorý umožňuje uhádnuť jej riešenia bez použitia diskriminantu. Tu je potrebné poznamenať, že hoci sú obidva výrazy vždy platné, je vhodné ich použiť na riešenie rovnice iba vtedy, ak sa dá faktorizovať.

Úlohou upevniť nadobudnuté vedomosti

my sa rozhodneme matematický problém, v ktorom si predvedieme všetky techniky diskutované v článku. Podmienky problému sú nasledovné: musíte nájsť dve čísla, pre ktoré je súčin -13 a súčet je 4.

Táto podmienka okamžite pripomína Vietovu vetu, pomocou vzorcov pre súčet odmocnín a ich súčinu píšeme:

x 1 + x 2 \u003d -b / a \u003d 4;

x 1 * x 2 \u003d c / a \u003d -13.

Za predpokladu a = 1, potom b = -4 a c = -13. Tieto koeficienty nám umožňujú zostaviť rovnicu druhého rádu:

x 2 - 4 x - 13 = 0.

Použijeme vzorec s diskriminantom, dostaneme tieto korene:

x 1,2 = (4 ± √D)/2, D = 16 - 4 * 1 * (-13) = 68.

To znamená, že úloha bola zredukovaná na nájdenie čísla √68. Všimnite si, že 68 = 4 * 17, potom pomocou vlastnosti druhej odmocniny dostaneme: √68 = 2√17.

Teraz používame uvažovaný vzorec druhej odmocniny: a 0 \u003d 4, potom:

a 1 \u003d 1/2 (4 + 17/4) \u003d 4,125;

a 2 \u003d 1/2 (4,125 + 17 / 4,125) \u003d 4,1231.

Nie je potrebné počítať 3, pretože nájdené hodnoty sa líšia iba o 0,02. Teda √68 = 8,246. Dosadením do vzorca pre x 1,2 dostaneme:

x 1 \u003d (4 + 8,246) / 2 \u003d 6,123 a x 2 \u003d (4 - 8,246) / 2 \u003d -2,123.

Ako vidíte, súčet nájdených čísel sa skutočne rovná 4, ale ak nájdete ich súčin, potom sa bude rovnať -12,999, čo spĺňa podmienku úlohy s presnosťou 0,001.

Vidiecka stredná škola Kopyevskaya

10 spôsobov riešenia kvadratických rovníc

Vedúci: Patrikeeva Galina Anatolyevna,

učiteľ matematiky

s. Kopyevo, 2007

1. História vývoja kvadratických rovníc

1.1 Kvadratické rovnice v starovekom Babylone

1.2 Ako Diophantus zostavoval a riešil kvadratické rovnice

1.3 Kvadratické rovnice v Indii

1.4 Kvadratické rovnice v al-Khwarizmi

1.5 Kvadratické rovnice v Európe XIII - XVII storočia

1.6 O Vietovej vete

2. Metódy riešenia kvadratických rovníc

Záver

Literatúra

1. História vývoja kvadratických rovníc

1.1 Kvadratické rovnice v starovekom Babylone

Potreba riešiť rovnice nielen prvého, ale aj druhého stupňa v dávnych dobách bola spôsobená potrebou riešiť problémy súvisiace s hľadaním výmer pôdy a zemné práce vojenského charakteru, ako aj s rozvojom astronómie a samotnej matematiky. Kvadratické rovnice boli schopné vyriešiť okolo roku 2000 pred Kristom. e. Babylončania.

Pomocou modernej algebraickej notácie môžeme povedať, že v ich klinopisných textoch sú okrem neúplných napríklad aj úplné kvadratické rovnice:

X 2 + X = ¾; X 2 - X = 14,5

Pravidlo na riešenie týchto rovníc uvedené v babylonských textoch sa v podstate zhoduje s tým moderným, ale nie je známe, ako Babylončania k tomuto pravidlu prišli. Takmer všetky doteraz nájdené klinopisné texty uvádzajú len problémy s riešeniami uvedenými vo forme receptov, bez uvedenia spôsobu ich nájdenia.

Napriek tomu vysoký stupeň vývoj algebry v Babylone, v klinopisných textoch neexistuje pojem záporného čísla a bežné metódy riešenia kvadratických rovníc.

1.2 Ako Diophantus zostavoval a riešil kvadratické rovnice.

Diophantusova aritmetika neobsahuje systematický výklad algebry, ale obsahuje systematický rad problémov sprevádzaných vysvetleniami a riešených formulovaním rovníc rôzneho stupňa.

Pri zostavovaní rovníc Diophantus šikovne vyberá neznáme, aby zjednodušil riešenie.

Tu je napríklad jedna z jeho úloh.

Úloha 11."Nájdite dve čísla s vedomím, že ich súčet je 20 a ich súčin je 96"

Diophantus argumentuje nasledovne: z podmienky problému vyplýva, že požadované čísla sa nerovnajú, pretože ak by boli rovnaké, ich súčin by sa nerovnal 96, ale 100. Jedno z nich teda bude viac ako polovicu ich sumy, t.j. 10+x, druhý je menší, t.j. 10-te roky. Rozdiel medzi nimi 2x .

Preto rovnica:

(10 + x) (10 - x) = 96

100 - x 2 = 96

x 2 – 4 = 0 (1)

Odtiaľ x = 2. Jedným z požadovaných čísel je 12 , iné 8 . rozhodnutie x = -2 lebo Diophantus neexistuje, keďže grécka matematika poznala len kladné čísla.

Ak tento problém vyriešime výberom jedného z požadovaných čísel ako neznámeho, prídeme k riešeniu rovnice

y(20 - y) = 96,

y 2 - 20 y + 96 = 0. (2)

Je zrejmé, že Diophantus zjednodušuje riešenie výberom polovičného rozdielu požadovaných čísel ako neznámeho; podarí sa mu problém zredukovať na riešenie neúplnej kvadratickej rovnice (1).

1.3 Kvadratické rovnice v Indii

Úlohy pre kvadratické rovnice sa už nachádzajú v astronomickom trakte „Aryabhattam“, ktorý v roku 499 zostavil indický matematik a astronóm Aryabhatta. Ďalší indický učenec, Brahmagupta (7. storočie), vysvetlil všeobecné pravidlo riešenia kvadratických rovníc zredukované na jednu kanonickú formu:

ach 2+ b x = c, a > 0. (1)

V rovnici (1) sú koeficienty okrem a, môže byť aj negatívny. Brahmaguptove pravidlo sa v podstate zhoduje s naším.

V starovekej Indii boli verejné súťaže v riešení zložitých problémov bežné. V jednej zo starých indických kníh sa o takýchto súťažiach hovorí toto: „Ako slnko prežiari hviezdy svojou žiarou, tak vzdelaný človek zažiari slávu druhého na verejných stretnutiach, kde navrhuje a rieši algebraické problémy.“ Úlohy sa často obliekali do poetickej podoby.

Tu je jeden z problémov slávneho indického matematika 12. storočia. Bhaskara.

Úloha 13.

„Šikovný kŕdeľ opíc a dvanásť viniča...

Po najedení sily sa zabavili. Začali skákať, visieť ...

Ôsma časť z nich vo štvorci Koľko tam bolo opíc,

Zábava na lúke. Povieš mi, v tomto stáde?

Bhaskarovo riešenie naznačuje, že vedel o dvojhodnotovosti koreňov kvadratických rovníc (obr. 3).

Rovnica zodpovedajúca problému 13 je:

( X /8) 2 + 12 = X

Bhaskara píše pod zámienkou:

x 2 - 64x = -768

a na doplnenie ľavej strany tejto rovnice na štvorec pridá k obom stranám 32 2 , potom:

x 2 – 64x + 32 2 = -768 + 1024,

(x - 32) 2 = 256,

x - 32 = ± 16,

x 1 = 16, x 2 = 48.

1.4 Kvadratické rovnice v al-Khorezmi

Al-Khorezmiho algebraické pojednanie uvádza klasifikáciu lineárnych a kvadratických rovníc. Autor uvádza 6 typov rovníc, pričom ich vyjadruje takto:

1) „Štvorce sa rovnajú koreňom“, t.j. ax 2 + c = b X.

2) „Štvorce sa rovnajú číslu“, t.j. ax 2 = s.

3) "Korene sa rovnajú číslu", t.j. ah = s.

4) „Štvorce a čísla sa rovnajú odmocninám“, t.j. ax 2 + c = b X.

5) „Štvorce a odmocniny sa rovnajú číslu“, t.j. ach 2+ bx = s.

6) „Odmocniny a čísla sa rovnajú štvorcom“, t.j. bx + c \u003d sekera 2.

Pre al-Khorezmiho, ktorý sa vyhol použitiu záporné čísla, členy každej z týchto rovníc sú sčítance, nie subtrahendy. V tomto prípade sa zjavne neberú do úvahy rovnice, ktoré nemajú kladné riešenia. Autor načrtáva metódy riešenia týchto rovníc pomocou metód al-jabr a al-muqabala. Jeho rozhodnutia sa, samozrejme, úplne nezhodujú s našimi. Nehovoriac o tom, že je to čisto rétorické, treba si napríklad uvedomiť, že pri riešení neúplnej kvadratickej rovnice prvého typu

al-Khorezmi, podobne ako všetci matematici pred 17. storočím, neberie do úvahy nulové riešenie, pravdepodobne preto, že na konkrétnych praktických problémoch nezáleží. Pri riešení úplných kvadratických rovníc stanovuje al-Khorezmi pravidlá riešenia a potom geometrické dôkazy pomocou konkrétnych numerických príkladov.

Úloha 14.„Štvorec a číslo 21 sa rovnajú 10 odmocninám. Nájdite koreň" (za predpokladu, že koreň rovnice x 2 + 21 = 10x).

Autorovo riešenie znie asi takto: vydeľte počet koreňov na polovicu, dostanete 5, vynásobte sami 5, od súčinu odčítajte 21, zostáva 4. Vezmite odmocninu zo 4, dostanete 2. Odčítajte 2 od 5, získajte 3, bude to požadovaný koreň. Alebo pridajte 2 k 5, čím získate 7, to je tiež koreň.

Treatise al - Khorezmi je prvá kniha, ktorá sa k nám dostala, v ktorej je systematicky uvedená klasifikácia kvadratických rovníc a uvedené vzorce na ich riešenie.

1.5 Kvadratické rovnice v Európe XIII - XVII storočia

Vzorce na riešenie kvadratických rovníc podľa modelu al - Khorezmi v Európe boli prvýkrát uvedené v "Knihe počítadla", ktorú v roku 1202 napísal taliansky matematik Leonardo Fibonacci. Toto objemné dielo, ktoré odráža vplyv matematiky v krajinách islamu a Staroveké Grécko, sa líši úplnosťou aj prehľadnosťou prezentácie. Autor nezávisle vyvinul niektoré nové algebraické príklady riešenie problémov a ako prvý v Európe pristúpil k zavedeniu záporných čísel. Jeho kniha prispela k rozšíreniu algebraických poznatkov nielen v Taliansku, ale aj v Nemecku, Francúzsku a ďalších európskych krajinách. Mnohé problémy z Knihy počítadla prešli takmer do všetkých európskych učebníc 16. – 17. storočia. a čiastočne XVIII.

Všeobecné pravidlo na riešenie kvadratických rovníc zredukované na jednu kanonickú formu:

x 2+ bx = s,

pre všetky možné kombinácie znamienok koeficientov b , s sformuloval v Európe až v roku 1544 M. Stiefel.

Vieta má všeobecnú deriváciu vzorca na riešenie kvadratickej rovnice, ale Vieta rozpoznal iba kladné korene. Talianski matematici Tartaglia, Cardano, Bombelli boli medzi prvými v 16. storočí. Zohľadnite okrem pozitívnych aj negatívne korene. Až v XVII storočí. Vďaka práci Girarda, Descartesa, Newtona a ďalších vedcov dostáva spôsob riešenia kvadratických rovníc moderný vzhľad.

1.6 O Vietovej vete

Vetu vyjadrujúcu vzťah medzi koeficientmi kvadratickej rovnice a jej koreňmi, nesúcu meno Vieta, sformuloval po prvý raz v roku 1591 takto: „Ak B + D vynásobeny A - A 2 , rovná sa BD, potom A rovná sa AT a rovní D ».

Aby sme porozumeli Viete, musíme si to pamätať ALE, ako každá samohláska, pre neho znamenalo neznáme (náš X), samohlásky AT, D- koeficienty pre neznáme. V jazyku modernej algebry vyššie uvedená Vietova formulácia znamená: ak

(a + b )x - x 2 = ab ,

x 2 - (a + b )x + a b = 0,

x 1 = a, x 2 = b .

Vyjadrením vzťahu medzi koreňmi a koeficientmi rovníc všeobecnými vzorcami napísanými pomocou symbolov Viet zaviedol jednotnosť v metódach riešenia rovníc. K symbolike Viety je však ešte ďaleko moderný vzhľad. Nepoznal záporné čísla, a preto pri riešení rovníc zvažoval iba prípady, keď sú všetky odmocniny kladné.

2. Metódy riešenia kvadratických rovníc

Kvadratické rovnice sú základom, na ktorom spočíva majestátna budova algebry. Nájsť kvadratické rovnice široké uplatnenie pri riešení goniometrických, exponenciálnych, logaritmických, iracionálnych a transcendentálnych rovníc a nerovníc. Všetci vieme, ako riešiť kvadratické rovnice od školy (8. ročník) až po maturitu.