Résoudre des équations exponentielles. Exemples. Méthodes de résolution d'équations quadratiques
Résoudre des équations exponentielles. Exemples.
Attention!
Il y a des supplémentaires
matériaux dans la section spéciale 555.
Pour ceux qui sont très "pas très..."
Et pour ceux qui « beaucoup… »)
Ce qui s'est passé équation exponentielle? Il s'agit d'une équation dans laquelle les inconnues (x) et les expressions qui les accompagnent sont en indicateurs quelques degrés. Et seulement là ! C'est important.
Te voilà exemples équations exponentielles :
3x2x = 8x+3
Note! Dans les bases de diplômes (ci-dessous) - Seulement les chiffres. DANS indicateurs degrés (ci-dessus) - une grande variété d'expressions avec un X. Si tout à coup un X apparaît dans l’équation ailleurs qu’un indicateur, par exemple :
ce sera une équation type mixte. De telles équations n’ont pas de règles claires pour les résoudre. Nous ne les considérerons pas pour l'instant. Nous traiterons ici résoudre des équations exponentielles dans sa forme la plus pure.
En fait, même les équations exponentielles pures ne sont pas toujours résolues clairement. Mais il existe certains types d’équations exponentielles qui peuvent et doivent être résolues. Ce sont les types que nous considérerons.
Résoudre des équations exponentielles simples.
Tout d’abord, résolvons quelque chose de très basique. Par exemple:
Même sans aucune théorie, par simple sélection, il est clair que x = 2. Rien de plus, n'est-ce pas !? Aucune autre valeur de X ne fonctionne. Examinons maintenant la solution de cette équation exponentielle délicate :
Qu'avons-nous fait? En fait, nous l'avons simplement jeté motifs identiques(trois). Complètement jeté. Et la bonne nouvelle, c’est que nous avons mis le doigt sur le problème !
En effet, si dans une équation exponentielle il y a gauche et droite le même nombres dans n'importe quelle puissance, ces nombres peuvent être supprimés et les exposants peuvent être égalisés. Les mathématiques le permettent. Il reste à résoudre une équation beaucoup plus simple. Super, non ?)
Cependant, rappelons-le fermement : Vous ne pouvez supprimer des bases que lorsque les numéros de base à gauche et à droite sont dans un splendide isolement ! Sans voisins ni coefficients. Disons dans les équations :
2 x +2 x+1 = 2 3, ou
les deux ne peuvent pas être supprimés !
Eh bien, nous avons maîtrisé la chose la plus importante. Comment passer d'expressions exponentielles maléfiques à des équations plus simples.
"C'est le moment !" - vous dites. "Qui donnerait une leçon aussi primitive sur les tests et les examens !?"
Je suis d'accord. Personne ne le fera. Mais vous savez désormais où viser lorsque vous résolvez des exemples délicats. Il doit être amené sous la forme où le même numéro de base se trouve à gauche et à droite. Alors tout sera plus facile. En fait, c’est un classique des mathématiques. Nous prenons l'exemple original et le transformons en celui souhaité nous esprit. Selon les règles mathématiques, bien sûr.
Regardons des exemples qui nécessitent un effort supplémentaire pour les réduire au plus simple. Appelons-les équations exponentielles simples.
Résoudre des équations exponentielles simples. Exemples.
Lors de la résolution d'équations exponentielles, les règles principales sont des actions avec des diplômes. Sans connaissance de ces actions, rien ne fonctionnera.
Aux actions graduées, il faut ajouter l’observation personnelle et l’ingéniosité. Avons-nous besoin des mêmes nombres de base ? Nous les recherchons donc dans l'exemple sous forme explicite ou cryptée.
Voyons comment cela se fait en pratique ?
Donnons-nous un exemple :
2 2x - 8 x+1 = 0
Le premier coup d’œil attentif est sur terrains. Ils... Ils sont différents ! Deux et huit. Mais il est trop tôt pour se décourager. Il est temps de s'en souvenir
Deux et huit sont parents en degré.) Il est tout à fait possible d'écrire :
8x+1 = (2 3)x+1
Si l'on rappelle la formule des opérations avec degrés :
(un n) m = un nm ,
ça marche très bien :
8 x+1 = (2 3) x+1 = 2 3(x+1)
L'exemple original commençait à ressembler à ceci :
2 2x - 2 3(x+1) = 0
Nous transférons 2 3 (x+1)à droite (personne n'a annulé les opérations élémentaires des mathématiques !), on obtient :
2 2x = 2 3(x+1)
C'est pratiquement tout. Retrait des bases :
Nous résolvons ce monstre et obtenons
C'est la bonne réponse.
Dans cet exemple, connaître les puissances de deux nous a aidé. Nous identifié dans huit, il y a un deux crypté. Cette technique (chiffrement des terrains communs sous différents numéros) est une technique très populaire dans les équations exponentielles ! Oui, et en logarithmes aussi. Vous devez être capable de reconnaître les puissances d’autres nombres dans les nombres. Ceci est extrêmement important pour résoudre des équations exponentielles.
Le fait est qu’élever n’importe quel nombre à n’importe quelle puissance n’est pas un problème. Multipliez, même sur papier, et c'est tout. Par exemple, n’importe qui peut élever 3 à la puissance cinq. 243 fonctionnera si vous connaissez la table de multiplication.) Mais dans les équations exponentielles, bien plus souvent il n'est pas nécessaire d'élever à une puissance, mais vice versa... Découvrez quel nombre à quel degré se cache derrière le nombre 243, ou, disons, 343... Aucune calculatrice ne vous aidera ici.
Vous devez connaître les puissances de certains nombres à vue, n'est-ce pas... Pratiquons ?
Déterminez à quelles puissances et à quels nombres correspondent les nombres :
2; 8; 16; 27; 32; 64; 81; 100; 125; 128; 216; 243; 256; 343; 512; 625; 729, 1024.
Réponses (en désordre, bien sûr !) :
5 4 ; 2 10 ; 7 3 ; 3 5 ; 2 7 ; 10 2 ; 2 6 ; 3 3 ; 2 3 ; 2 1 ; 3 6 ; 2 9 ; 2 8 ; 6 3 ; 5 3 ; 3 4 ; 2 5 ; 4 4 ; 4 2 ; 2 3 ; 9 3 ; 4 5 ; 8 2 ; 4 3 ; 8 3 .
Si vous regardez attentivement, vous pouvez voir fait étrange. Il y a bien plus de réponses que de tâches ! Eh bien, ça arrive... Par exemple, 2 6, 4 3, 8 2 - c'est tout 64.
Supposons que vous ayez pris note des informations sur la familiarité avec les nombres.) Permettez-moi également de vous rappeler que pour résoudre des équations exponentielles, nous utilisons tous stock de connaissances mathématiques. Y compris ceux des classes juniors et moyennes. Tu n'es pas allé directement au lycée, n'est-ce pas ?)
Par exemple, lors de la résolution d’équations exponentielles, il est souvent utile de mettre le facteur commun entre parenthèses (bonjour les élèves de 7e !). Regardons un exemple :
3 2x+4 -11 9x = 210
Et encore une fois, le premier regard se porte sur les fondations ! Les bases des diplômes sont différentes... Trois et neuf. Mais nous voulons qu'ils soient les mêmes. Eh bien, dans ce cas, le désir est complètement exaucé !) Parce que :
9 x = (3 2) x = 3 2x
Utiliser les mêmes règles pour traiter les diplômes :
3 2x+4 = 3 2x ·3 4
C'est super, vous pouvez l'écrire :
3 2x 3 4 - 11 3 2x = 210
Nous avons donné un exemple pour les mêmes raisons. Alors, quelle est la prochaine étape !? Vous ne pouvez pas jeter des trois... Une impasse ?
Pas du tout. Rappelez-vous la règle de décision la plus universelle et la plus puissante tout le monde tâches mathématiques :
Si vous ne savez pas ce dont vous avez besoin, faites ce que vous pouvez !
Écoutez, tout s'arrangera).
Qu'y a-t-il dans cette équation exponentielle Peut faire? Oui, sur le côté gauche, il ne demande qu’à être retiré des parenthèses ! Le multiplicateur global de 3 2x le laisse clairement entendre. Essayons, et ensuite nous verrons :
3 2x (3 4 - 11) = 210
3 4 - 11 = 81 - 11 = 70
L’exemple ne cesse de s’améliorer !
Nous rappelons que pour éliminer les motifs, nous avons besoin d'un diplôme pur, sans aucun coefficient. Le chiffre 70 nous dérange. On divise donc les deux côtés de l’équation par 70, on obtient :
Oops! Tout s'est amélioré !
C'est la réponse finale.
Il arrive cependant que des roulages sur la même base soient réalisés, mais leur élimination n'est pas possible. Cela se produit dans d'autres types d'équations exponentielles. Maîtrisons ce type.
Remplacement d'une variable dans la résolution d'équations exponentielles. Exemples.
Résolvons l'équation :
4 x - 3 2 x +2 = 0
D'abord - comme d'habitude. Passons à une base. À deux.
4 x = (2 2) x = 2 2x
On obtient l'équation :
2 2x - 3 2 x +2 = 0
Et c'est ici que nous traînons. Les techniques précédentes ne fonctionneront pas, quelle que soit la façon dont vous regardez les choses. Il va falloir sortir de notre arsenal une autre méthode puissante et universelle. C'est appelé remplacement variable.
L’essence de la méthode est étonnamment simple. Au lieu d'une icône complexe (dans notre cas - 2 x), nous en écrivons une autre, plus simple (par exemple - t). Un tel remplacement apparemment dénué de sens conduit à des résultats étonnants !) Tout devient clair et compréhensible !
Alors laisse
Alors 2 2x = 2 x2 = (2 x) 2 = t 2
Dans notre équation, nous remplaçons toutes les puissances par x par t :
Eh bien, cela vous vient-il à l'esprit ?) Avez-vous déjà oublié les équations quadratiques ? En résolvant par le discriminant, on obtient :
L'essentiel ici est de ne pas s'arrêter, comme cela arrive... Ce n'est pas encore la réponse, nous avons besoin de x, pas de t. Revenons aux X, c'est-à-dire nous effectuons un remplacement inversé. D'abord pour t 1 :
C'est,
Une racine a été trouvée. Nous recherchons le deuxième à partir de t 2 :
Hm... 2 x à gauche, 1 à droite... Problème ? Pas du tout! Il suffit de rappeler (des opérations avec pouvoirs, oui...) qu'une unité est n'importe lequel nombre à la puissance zéro. N'importe lequel. Tout ce qui est nécessaire, nous l'installerons. Il nous en faut un deux. Moyens:
C'est tout maintenant. Nous avons 2 racines :
C'est la réponse.
À résoudre des équations exponentiellesà la fin, on se retrouve parfois avec une sorte d'expression maladroite. Taper:
Sept ne peut pas être converti en deux par un simple pouvoir. Ce ne sont pas des parents... Comment pouvons-nous l'être ? Quelqu'un peut être confus... Mais la personne qui a lu sur ce site le sujet « Qu'est-ce qu'un logarithme ? , sourit simplement avec parcimonie et écrit d'une main ferme la réponse absolument correcte :
Il ne peut pas y avoir une telle réponse dans les tâches « B » de l'examen d'État unifié. Là, un numéro spécifique est requis. Mais dans les tâches « C », c'est facile.
Cette leçon fournit des exemples de résolution des équations exponentielles les plus courantes. Soulignons les points principaux.
1. Tout d’abord, examinons terrains degrés. Nous nous demandons s'il est possible de les réaliser identique. Essayons de le faire en utilisant activement des actions avec des diplômes. N'oubliez pas que les nombres sans x peuvent également être convertis en puissances !
2. On essaie de mettre l'équation exponentielle sous la forme quand à gauche et à droite il y a le même nombres dans toutes les puissances. Nous utilisons actions avec diplômes Et factorisation. Ce qui peut être compté en chiffres, nous le comptons.
3. Si le deuxième conseil ne fonctionne pas, essayez d'utiliser le remplacement variable. Le résultat peut être une équation facile à résoudre. Le plus souvent - carré. Ou fractionnaire, qui se réduit également au carré.
4. Pour réussir à résoudre des équations exponentielles, vous devez connaître visuellement les puissances de certains nombres.
Comme d'habitude, à la fin du cours vous êtes invité à décider un peu.) Par vous-même. Du simple au complexe.
Résoudre des équations exponentielles :
Plus difficile:
2x+3 - 2x+2 - 2x = 48
9 x - 8 3 x = 9
2 x - 2 0,5x+1 - 8 = 0
Trouver le produit des racines :
2 3 + 2 x = 9
Arrivé?
Eh bien, alors un exemple très complexe (même s'il peut être résolu mentalement...) :
7 0,13x + 13 0,7x+1 + 2 0,5x+1 = -3
Quoi de plus intéressant ? Alors voici pour vous mauvais exemple. Assez tentant pour une difficulté accrue. Laissez-moi vous laisser entendre que dans cet exemple, ce qui vous sauve, c'est l'ingéniosité et la règle la plus universelle pour résoudre tous les problèmes mathématiques.)
2 5x-1 3 3x-1 5 2x-1 = 720x
Un exemple plus simple, pour la détente) :
9 2 x - 4 3 x = 0
Et pour le dessert. Trouvez la somme des racines de l'équation :
x 3 x - 9x + 7 3 x - 63 = 0
Oui oui! Il s'agit d'une équation de type mixte ! Ce que nous n'avons pas pris en compte dans cette leçon. Pourquoi les considérer, il faut les résoudre !) Cette leçon est largement suffisante pour résoudre l'équation. Eh bien, il vous faut de l'ingéniosité... Et que la septième année vous aide (c'est un indice !).
Réponses (en désordre, séparées par des points-virgules) :
1; 2 ; 3 ; 4 ; il n'y a pas de solutions ; 2 ; -2 ; -5 ; 4 ; 0.
Est-ce que tout est réussi ? Super.
Il ya un problème? Aucun problème! Dans la section spéciale 555, toutes ces équations exponentielles sont résolues avec explications détaillées. Quoi, pourquoi et pourquoi. Et, bien sûr, il existe des informations supplémentaires précieuses sur l’utilisation de toutes sortes d’équations exponentielles. Pas seulement ceux-là.)
Une dernière question amusante à considérer. Dans cette leçon, nous avons travaillé avec des équations exponentielles. Pourquoi n’ai-je pas dit un mot sur ODZ ici ? Dans les équations, c'est d'ailleurs une chose très importante...
Si vous aimez ce site...
Au fait, j'ai quelques autres sites intéressants pour vous.)
Vous pouvez vous entraîner à résoudre des exemples et découvrir votre niveau. Test avec vérification instantanée. Apprenons - avec intérêt !)
Vous pouvez vous familiariser avec les fonctions et les dérivées.
Équations du second degré.
Équation quadratique- équation algébrique de forme générale
où x est une variable libre,
a, b, c, sont des coefficients, et
Expression appelé trinôme carré.
Méthodes de résolution d'équations quadratiques.
1. MÉTHODE : Factoriser le côté gauche de l’équation.
Résolvons l'équation x2 + 10x - 24 = 0. Factorisons le côté gauche :
x 2 + 10x - 24 = x 2 + 12x - 2x - 24 = x(x + 12) - 2(x + 12) = (x + 12)(x - 2).
L’équation peut donc être réécrite comme suit :
(x + 12)(x - 2) = 0
Puisque le produit est égal à zéro, alors au moins un de ses facteurs égal à zéro. Par conséquent, le côté gauche de l’équation devient nul à x = 2, et aussi quand x = - 12. Cela signifie que le numéro 2 Et - 12 sont les racines de l'équation x2 + 10x - 24 = 0.
2. MÉTHODE : Méthode de sélection d'un carré complet.
Résolvons l'équation x2 + 6x - 7 = 0. Sélectionnez sur le côté gauche un carré parfait.
Pour ce faire, on écrit l'expression x 2 + 6x sous la forme suivante :
x2 + 6x = x2 + 2x3.
Dans l'expression résultante, le premier terme est le carré du nombre x et le second est le double produit de x par 3. Par conséquent, pour obtenir un carré complet, vous devez ajouter 3 2, puisque
x2 + 2 x 3 + 3 2 = (x + 3) 2.
Transformons maintenant le côté gauche de l'équation
x2 + 6x - 7 = 0,
en y ajoutant et en soustrayant 3 2. Nous avons:
x2 + 6x - 7 = x2 + 2 x 3 + 3 2 - 3 2 - 7 = (x + 3) 2 - 9 - 7 = (x + 3) 2 - 16.
Ainsi, cette équation peut s’écrire comme suit :
(x + 3) 2 - 16 =0, (x + 3) 2 = 16.
Ainsi, x + 3 - 4 = 0, x 1 = 1, ou x + 3 = -4, x 2 = -7.
3. MÉTHODE :Résoudre des équations quadratiques à l'aide de la formule.
Multiplions les deux côtés de l'équation
hache 2 + bx + c = 0, une ≠ 0
sur 4a et séquentiellement on a :
4a 2 x 2 + 4abx + 4ac = 0,
((2ax) 2 + 2ax b + b 2) - b 2 + 4ac = 0,
(2ax + b) 2 = b 2 - 4ac,
2ax + b = ± √ b 2 - 4ac,
2ax = - b ± √ b 2 - 4ac,
Exemples.
UN) Résolvons l'équation : 4x2 + 7x + 3 = 0.
a = 4, b = 7, c = 3, D = b 2 - 4ac = 7 2 - 4 4 3 = 49 - 48 = 1,
ré > 0, deux racines différentes ;
Ainsi, dans le cas d’un discriminant positif, c’est-à-dire à
b 2 - 4ac >0, l'équation hache 2 + bx + c = 0 a deux racines différentes.
b) Résolvons l'équation : 4x2 - 4x + 1 = 0,
une = 4, b = - 4, c = 1, D = b 2 - 4ac = (-4) 2 - 4 4 1= 16 - 16 = 0,
ré = 0, une racine ;
Donc, si le discriminant est nul, c'est à dire b 2 - 4ac = 0, alors l'équation
hache 2 + bx + c = 0 a une seule racine
V) Résolvons l'équation : 2x2 + 3x + 4 = 0,
a = 2, b = 3, c = 4, D = b 2 - 4ac = 3 2 - 4 2 4 = 9 - 32 = - 13, D< 0.
Cette équation n'a pas de racines.
Donc, si le discriminant est négatif, c'est à dire b 2 - 4ac< 0 , l'équation
hache 2 + bx + c = 0 n'a pas de racines.
Formule (1) des racines d'une équation quadratique hache 2 + bx + c = 0 permet de retrouver des racines n'importe lequel équation quadratique (le cas échéant), y compris réduite et incomplète. La formule (1) s'exprime verbalement comme suit : les racines d'une équation quadratique sont égales à une fraction dont le numérateur est égal au deuxième coefficient pris de signe opposé, plus moins la racine carrée du carré de ce coefficient sans quadrupler le produit du premier coefficient par le terme libre, et le dénominateur est le double du premier coefficient.
4. MÉTHODE : Résoudre des équations à l'aide du théorème de Vieta.
Comme on le sait, l'équation quadratique réduite a la forme
x 2 + px + c = 0.(1)
Ses racines satisfont au théorème de Vieta qui, lorsque une =1 ressemble à
x 1 x 2 = q,
x 1 + x 2 = -p
De là, nous pouvons tirer les conclusions suivantes (à partir des coefficients p et q nous pouvons prédire les signes des racines).
a) Si le demi-membre q l'équation donnée (1) est positive ( q > 0), alors l'équation a deux racines de signe égal et cela dépend du deuxième coefficient p. Si R.< 0 , alors les deux racines sont négatives si R.< 0 , alors les deux racines sont positives.
Par exemple,
x2 – 3x + 2 = 0 ; x1 = 2 Et x2 = 1, parce que q = 2 > 0 Et p = - 3< 0;
x2 + 8x + 7 = 0 ; x 1 = - 7 Et x2 = - 1, parce que q = 7 > 0 Et p = 8 > 0.
b) Si membre gratuit q l'équation donnée (1) est négative ( q< 0 ), alors l’équation a deux racines de signe différent, et la plus grande racine sera positive si p< 0 , ou négatif si p > 0 .
Par exemple,
x2 + 4x – 5 = 0 ; x1 = - 5 Et x2 = 1, parce que q= - 5< 0 Et p = 4 > 0 ;
x2 – 8x – 9 = 0 ; x1 = 9 Et x2 = - 1, parce que q = - 9< 0 Et p = - 8< 0.
Exemples.
1) Résolvons l'équation 345x2 – 137x – 208 = 0.
Solution. Parce que a + b + c = 0 (345 – 137 – 208 = 0), Que
x 1 = 1, x 2 = c/a = -208/345.
Réponse 1; -208/345.
2) Résoudre l'équation 132x2 – 247x + 115 = 0.
Solution. Parce que a + b + c = 0 (132 – 247 + 115 = 0), Que
x 1 = 1, x 2 = c/a = 115/132.
Réponse 1; 115/132.
B. Si le deuxième coefficient b = 2k– nombre pair, alors la formule racine
Exemple.
Résolvons l'équation 3x2 - 14x + 16 = 0.
Solution. Nous avons: a = 3, b = - 14, c = 16, k = - 7;
D = k 2 – ac = (- 7) 2 – 3 16 = 49 – 48 = 1, D > 0, deux racines différentes ;
Réponse : 2 ; 8/3
DANS. Équation réduite
x 2 + px + q= 0
coïncide avec une équation générale dans laquelle une = 1, b = p Et c = q. Par conséquent, pour l’équation quadratique réduite, la formule racine est
Prend la forme :
La formule (3) est particulièrement pratique à utiliser lorsque R.- nombre pair.
Exemple. Résolvons l'équation x2 – 14x – 15 = 0.
Solution. Nous avons: x 1,2 =7±
Réponse : x 1 = 15 ; x2 = -1.
5. MÉTHODE : Résoudre des équations graphiquement.
Exemple. Résolvez l'équation x2 - 2x - 3 = 0.
Traçons la fonction y = x2 - 2x - 3
1) On a : a = 1, b = -2, x0 = = 1, y0 = f(1) = 12 - 2 - 3 = -4. Cela signifie que le sommet de la parabole est le point (1 ; -4) et que l'axe de la parabole est la droite x = 1.
2) Prenez deux points sur l'axe des x qui sont symétriques par rapport à l'axe de la parabole, par exemple les points x = -1 et x = 3.
Nous avons f(-1) = f(3) = 0. Construisons les points (-1 ; 0) et (3 ; 0) sur le plan de coordonnées.
3) A travers les points (-1 ; 0), (1 ; -4), (3 ; 0) on trace une parabole (Fig. 68).
Les racines de l'équation x2 - 2x - 3 = 0 sont les abscisses des points d'intersection de la parabole avec l'axe des x ; Cela signifie que les racines de l'équation sont : x1 = - 1, x2 - 3.
Instructions
Méthode de substitutionExprimez une variable et remplacez-la dans une autre équation. Vous pouvez exprimer n'importe quelle variable à votre discrétion. Par exemple, exprimez y à partir de la deuxième équation :
x-y=2 => y=x-2Ensuite, remplacez tout dans la première équation :
2x+(x-2)=10 Déplacez tout sans « x » vers la droite et calculez :
2x+x=10+2
3x=12 Ensuite, pour obtenir x, divisez les deux côtés de l'équation par 3 :
x = 4. Vous avez donc trouvé « x. Trouvez "y. Pour ce faire, remplacez « x » dans l’équation à partir de laquelle vous avez exprimé « y » :
y=x-2=4-2=2
y = 2.
Faites une vérification. Pour ce faire, substituez les valeurs résultantes dans les équations :
2*4+2=10
4-2=2
Les inconnues ont été trouvées correctement !
Une façon d'ajouter ou de soustraire des équations. Débarrassez-vous immédiatement de toute variable. Dans notre cas, c’est plus facile à faire avec « y.
Puisque dans « y » il y a un signe « + » et dans le second « - », alors vous pouvez effectuer l'opération d'addition, c'est-à-dire pliez le côté gauche avec le gauche, et le droit avec le droit :
2x+y+(x-y)=10+2Convertir :
2x+y+x-y=10+2
3x=12
x=4Remplacez « x » dans n'importe quelle équation et trouvez « y » :
2*4+y=10
8+o=10
y=10-8
y=2Par la 1ère méthode, vous pouvez voir qu'ils ont été trouvés correctement.
S'il n'y a pas de variables clairement définies, il est alors nécessaire de transformer légèrement les équations.
Dans la première équation, nous avons « 2x », et dans la seconde, nous avons simplement « x ». Pour que x soit réduit lors de l'addition, multipliez la deuxième équation par 2 :
x-y = 2
2x-2y=4Ensuite, soustrayez la seconde de la première équation :
2x+y-(2x-2y)=10-4 Notez que s'il y a un moins avant le support, alors après ouverture, remplacez-le par l'opposé :
2x+y-2x+2y=6
3у=6
trouvez y = 2x en exprimant à partir de n'importe quelle équation, c'est-à-dire
x=4
Vidéo sur le sujet
Astuce 2 : Comment résoudre une équation linéaire à deux variables
L'équation, écrit sous la forme générale ax+bу+c=0, est appelé une équation linéaire à deux variables. Une telle équation elle-même contient un nombre infini de solutions, donc dans les problèmes, elle est toujours complétée par quelque chose - une autre équation ou des conditions limites. En fonction des conditions fournies par le problème, résoudre une équation linéaire à deux variables devrait différentes façons.
Tu auras besoin de
- - équation linéaire à deux variables ;
- - deuxième équation ou conditions supplémentaires.
Instructions
Étant donné un système de deux équations linéaires, résolvez-le comme suit. Choisissez l'une des équations dans lesquelles les coefficients sont variables plus petit et exprime l’une des variables, par exemple x. Remplacez ensuite cette valeur contenant y dans la deuxième équation. Dans l'équation résultante, il n'y aura qu'une seule variable y, déplacera toutes les parties avec y vers la gauche et les parties libres vers la droite. Trouvez y et remplacez-le dans l'une des équations originales pour trouver x.
Il existe une autre façon de résoudre un système de deux équations. Multipliez l'une des équations par un nombre afin que le coefficient de l'une des variables, telle que x, soit le même dans les deux équations. Soustrayez ensuite l’une des équations de l’autre (si le membre de droite n’est pas égal à 0, pensez à soustraire les membres de droite de la même manière). Vous verrez que la variable x a disparu et qu'il ne reste qu'une seule variable y. Résolvez l'équation résultante et remplacez la valeur trouvée de y par l'une des égalités d'origine. Trouvez x.
La troisième façon de résoudre un système de deux équations linéaires est graphique. Dessinez un système de coordonnées et tracez deux lignes droites dont les équations sont données dans votre système. Pour ce faire, remplacez deux valeurs x quelconques dans l'équation et trouvez le y correspondant - ce seront les coordonnées des points appartenant à la ligne. Le moyen le plus pratique de trouver l'intersection avec les axes de coordonnées est simplement de remplacer les valeurs x=0 et y=0. Les coordonnées du point d'intersection de ces deux lignes seront les tâches.
S'il n'y a qu'une seule équation linéaire dans les conditions du problème, alors des conditions supplémentaires vous sont données grâce auxquelles vous pouvez trouver une solution. Lisez attentivement le problème pour trouver ces conditions. Si variables x et y indiquent la distance, la vitesse, le poids - n'hésitez pas à définir la limite x≥0 et y≥0. Il est fort possible que x ou y cache le nombre de pommes, etc. – alors les valeurs ne peuvent être que . Si x est l’âge du fils, il est clair qu’il ne peut pas être plus âgé que son père, indiquez-le donc dans les conditions du problème.
Sources:
- comment résoudre une équation avec une variable
Par lui-même l'équation avec trois inconnu a de nombreuses solutions, il est donc le plus souvent complété par deux autres équations ou conditions. L'évolution de la décision dépendra en grande partie des données initiales.
Tu auras besoin de
- - un système de trois équations à trois inconnues.
Instructions
Si deux des trois systèmes n'ont que deux des trois inconnues, essayez d'exprimer certaines variables en fonction des autres et de les substituer dans l'équation avec trois inconnu. Votre objectif dans ce cas est de le transformer en un état normal l'équation avec un inconnu. Si c'est le cas, la solution supplémentaire est assez simple : remplacez la valeur trouvée dans d'autres équations et trouvez toutes les autres inconnues.
Certains systèmes d'équations peuvent être soustraits d'une équation par une autre. Voyez s'il est possible de multiplier une ou une variable pour que deux inconnues s'annulent à la fois. S'il existe une telle opportunité, profitez-en, la solution ultérieure ne sera probablement pas difficile. N'oubliez pas que lorsque vous multipliez par un nombre, vous devez multiplier à la fois le côté gauche et le côté droit. De même, lorsque vous soustrayez des équations, vous devez vous rappeler que le membre de droite doit également être soustrait.
Si les méthodes précédentes n'ont pas aidé, utilisez d'une manière générale solutions à toutes les équations avec trois inconnu. Pour ce faire, réécrivez les équations sous la forme a11x1+a12x2+a13x3=b1, a21x1+a22x2+a23x3=b2, a31x1+a32x2+a33x3=b3. Créez maintenant une matrice de coefficients pour x (A), une matrice d'inconnues (X) et une matrice d'inconnues (B). Attention, en multipliant la matrice des coefficients par la matrice des inconnues, vous obtiendrez une matrice de termes libres, c'est-à-dire A*X=B.
Trouvez la matrice A à la puissance (-1) en trouvant d'abord, notez qu'elle ne doit pas être égale à zéro. Après cela, multipliez la matrice résultante par la matrice B, vous obtiendrez ainsi la matrice X souhaitée, indiquant toutes les valeurs.
Vous pouvez également trouver une solution à un système de trois équations en utilisant la méthode de Cramer. Pour ce faire, trouvez le déterminant du troisième ordre ∆ correspondant à la matrice système. Trouvez ensuite successivement trois autres déterminants ∆1, ∆2 et ∆3, en substituant les valeurs des termes libres au lieu des valeurs des colonnes correspondantes. Trouvez maintenant x : x1=∆1/∆, x2=∆2/∆, x3=∆3/∆.
Sources:
- solutions aux équations à trois inconnues
Résoudre un système d’équations est un défi et une aventure passionnante. Plus le système est complexe, plus il est intéressant à résoudre. Le plus souvent en mathématiques lycée il existe des systèmes d'équations à deux inconnues, mais en mathématiques supérieures il peut y avoir plus de variables. Les systèmes peuvent être résolus en utilisant plusieurs méthodes.
Instructions
La méthode la plus courante pour résoudre un système d’équations est la substitution. Pour ce faire, vous devez exprimer une variable en fonction d’une autre et la remplacer par la seconde. l'équation systèmes, menant ainsi l'équationà une variable. Par exemple, étant donné les équations suivantes : 2x-3y-1=0;x+y-3=0.
A partir de la deuxième expression, il convient d'exprimer une des variables, en déplaçant tout le reste vers la droite de l'expression, sans oublier de changer le signe du coefficient : x = 3-y.
Ouvrez les parenthèses : 6-2y-3y-1=0;-5y+5=0;y=1. Nous substituons la valeur résultante y dans l'expression : x=3-y;x=3-1;x=2 .
Dans la première expression, tous les termes valent 2, vous pouvez retirer 2 de la parenthèse jusqu'à la propriété distributive de multiplication : 2*(2x-y-3)=0. Maintenant, les deux parties de l'expression peuvent être réduites de ce nombre, puis exprimées par y, puisque son coefficient de module est égal à un : -y = 3-2x ou y = 2x-3.
Tout comme dans le premier cas, on substitue cette expression dans le second l'équation et nous obtenons : 3x+2*(2x-3)-8=0;3x+4x-6-8=0;7x-14=0;7x=14;x=2. Remplacez la valeur résultante dans l'expression : y=2x -3;y=4-3=1.
Nous voyons que le coefficient pour y est de même valeur, mais de signe différent, donc si nous ajoutons ces équations, nous nous débarrasserons complètement de y : 4x+3x-2y+2y-6-8=0 ; 7x- 14 = 0 ; x = 2. Remplacez la valeur de x dans l’une des deux équations du système et obtenez y = 1.
Vidéo sur le sujet
Biquadratique l'équation représente l'équation quatrième degré, Forme générale qui est représenté par l'expression ax^4 + bx^2 + c = 0. Sa solution est basée sur l'utilisation de la méthode de substitution d'inconnues. Dans ce cas, x^2 est remplacé par une autre variable. Le résultat est donc un carré ordinaire l'équation, qui doit être résolu.
Instructions
Résoudre la quadratique l'équation, résultant du remplacement. Pour ce faire, calculez d'abord la valeur selon la formule : D = b^2 ? 4ac. Dans ce cas, les variables a, b, c sont les coefficients de notre équation.
Trouvez les racines de l’équation biquadratique. Pour ce faire, prenez la racine carrée des solutions obtenues. S'il y avait une solution, alors il y en aurait deux : positive et Sens négatif racine carrée. S’il y avait deux solutions, l’équation biquadratique aurait quatre racines.
Vidéo sur le sujet
Un des méthodes classiques la résolution de systèmes d'équations linéaires est la méthode de Gauss. Il s'agit de l'élimination séquentielle de variables, lorsqu'un système d'équations utilisant des transformations simples est transformé en un système pas à pas, à partir duquel toutes les variables sont trouvées séquentiellement, en commençant par les dernières.
Instructions
Tout d’abord, donnez au système d’équations une forme où toutes les inconnues sont dans un ordre strictement défini. Par exemple, tous les X inconnus apparaîtront en premier sur chaque ligne, tous les Y viendront après les X, tous les Z viendront après les Y, et ainsi de suite. Il ne devrait y avoir aucune inconnue du côté droit de chaque équation. Déterminez mentalement les coefficients devant chaque inconnue, ainsi que les coefficients du côté droit de chaque équation.
Objectifs:
- Systématiser et généraliser les connaissances et les compétences sur le thème : Solutions d'équations du troisième et du quatrième degré.
- Approfondissez vos connaissances en accomplissant un certain nombre de tâches, dont certaines ne sont pas familières ni par leur type, ni par leur méthode de résolution.
- S'intéresser aux mathématiques à travers l'étude de nouveaux chapitres des mathématiques, nourrir une culture graphique à travers la construction de graphiques d'équations.
Type de cours: combiné.
Équipement: projecteur graphique.
Visibilité: tableau "Théorème de Viete".
Pendant les cours
1. Comptage oral
a) Quel est le reste en divisant le polynôme p n (x) = a n x n + a n-1 x n-1 + ... + a 1 x 1 + a 0 par le binôme x-a ?
b) Combien de racines une équation cubique peut-elle avoir ?
c) Comment résoudre-t-on les équations des troisième et quatrième degrés ?
d) Si b est un nombre pair dans une équation quadratique, alors quelle est la valeur de D et x 1 ; x 2
2. Travail indépendant(en groupes)
Écrivez une équation si les racines sont connues (les réponses aux tâches sont codées) Le « théorème de Vieta » est utilisé
1 groupe
Racines : x 1 = 1 ; x2 = -2 ; x3 = -3 ; x4 = 6
Composez une équation :
B=1 -2-3+6=2; b=-2
c=-2-3+6+6-12-18= -23; c= -23
d=6-12+36-18=12; ré= -12
e=1(-2)(-3)6=36
x4 -2 x 3 - 23x 2 - 12 x + 36 = 0(cette équation est ensuite résolue par le groupe 2 au tableau)
Solution . On cherche des racines entières parmi les diviseurs du nombre 36.
р = ±1;±2;±3;±4;±6…
p 4 (1)=1-2-23-12+36=0 Le nombre 1 satisfait l'équation, donc =1 est la racine de l'équation. Selon le schéma de Horner
p 3 (x) = x 3 - x 2 -24x -36
p 3 (-2) = -8 -4 +48 -36 = 0, x 2 = -2
p 2 (x) = x 2 -3x -18=0
x3 =-3, x4 =6
Réponse : 1;-2;-3;6 somme des racines 2 (P)
2ème groupe
Racines : x 1 = -1 ; x2 = x3 =2 ; x4 =5
Composez une équation :
B=-1+2+2+5-8 ; b= -8
c=2(-1)+4+10-2-5+10=15; c=15
D=-4-10+20-10=-4 ; d=4
e=2(-1)2*5=-20;e=-20
8+15+4x-20=0 (le groupe 3 résout cette équation au tableau)
р = ±1 ;±2 ;±4 ;±5 ;±10 ;±20.
p4 (1)=1-8+15+4-20=-8
ð 4 (-1)=1+8+15-4-20=0
p 3 (x) = x 3 -9x 2 +24x -20
p 3 (2) = 8 -36+48 -20=0
p 2 (x) = x 2 -7x +10 = 0 x 1 = 2 ; x2 =5
Réponse : -1;2;2;5 somme des racines 8(P)
3 groupe
Racines : x 1 = -1 ; x2 =1 ; x3 = -2 ; x4 =3
Composez une équation :
В=-1+1-2+3=1;В=-1
с=-1+2-3-2+3-6=-7;с=-7
D=2+6-3-6=-1 ; d=1
e=-1*1*(-2)*3=6
x4 - x3- 7x2 + x + 6 = 0(le groupe 4 résout cette équation plus tard au tableau)
Solution. On cherche des racines entières parmi les diviseurs du nombre 6.
р = ±1;±2;±3;±6
p4 (1)=1-1-7+1+6=0
p 3 (x) = x 3 - 7x -6
ð 3 (-1) = -1+7-6=0
p 2 (x) = x 2 - x -6 = 0 ; x1 = -2 ; x2 =3
Réponse : -1;1;-2;3 Somme des racines 1(O)
4 groupe
Racines : x 1 = -2 ; x2 = -2 ; x3 = -3 ; x4 = -3
Composez une équation :
B=-2-2-3+3=-4 ; b=4
c=4+6-6+6-6-9=-5; с=-5
D=-12+12+18+18=36 ; d=-36
e=-2*(-2)*(-3)*3=-36;e=-36
x4 +4x 3 – 5x 2 – 36x -36 = 0(cette équation est ensuite résolue par le groupe 5 au tableau)
Solution. On cherche des racines entières parmi les diviseurs du nombre -36
r = ±1;±2;±3…
p(1)= 1 + 4-5-36-36 = -72
p 4 (-2) = 16 -32 -20 + 72 -36 = 0
p 3 (x) = x 3 +2x 2 -9x-18 = 0
p 3 (-2) = -8 + 8 + 18-18 = 0
p 2 (x) = x 2 -9 = 0 ; x=±3
Réponse : -2 ; -2 ; -3 ; 3 Somme des racines-4 (F)
5 groupe
Racines : x 1 = -1 ; x2 = -2 ; x3 = -3 ; x4 = -4
Écrire une équation
x4+ 10x3 + 35x2 + 50x + 24 = 0(cette équation est ensuite résolue par le groupe 6 au tableau)
Solution . On cherche des racines entières parmi les diviseurs du nombre 24.
r = ±1;±2;±3
p 4 (-1) = 1 -10 + 35 -50 + 24 = 0
p 3 (x) = x- 3 + 9x 2 + 26x+ 24 = 0
p 3 (-2) = -8 + 36-52 + 24 = O
p 2 (x) = x 2 + 7x+ 12 = 0
Réponse : -1 ;-2 ;-3 ;-4 somme-10 (I)
6 groupe
Racines : x 1 = 1 ; x2 = 1 ; x3 = -3 ; x4 = 8
Écrire une équation
B=1+1-3+8=7;b=-7
c=1 -3+8-3+8-24= -13
D=-3-24+8-24=-43 ; d=43
x4 - 7x3- 13x2 + 43X - 24 = 0 (cette équation est ensuite résolue par le groupe 1 au tableau)
Solution . On cherche des racines entières parmi les diviseurs du nombre -24.
p4 (1)=1-7-13+43-24=0
p3 (1)=1-6-19+24=0
p 2 (x)= x 2 -5x - 24 = 0
x3 =-3, x4 =8
Réponse : 1;1;-3;8 somme 7 (L)
3. Résolution d'équations avec un paramètre
1. Résolvez l'équation x 3 + 3x 2 + mx - 15 = 0 ; si une des racines est égale à (-1)
Écrivez la réponse par ordre croissant
R=P3 (-1)=-1+3-m-15=0
x 3 + 3x 2 -13x - 15 = 0 ; -1+3+13-15=0
Par condition x 1 = - 1 ; D=1+15=16
P 2 (x) = x 2 +2x-15 = 0
x2 = -1-4 = -5 ;
x3 = -1 + 4 = 3 ;
Réponse : - 1 ; -5 ; 3
Par ordre croissant : -5;-1;3. (bNS)
2. Trouvez toutes les racines du polynôme x 3 - 3x 2 + ax - 2a + 6, si les restes de sa division en binômes x-1 et x +2 sont égaux.
Solution : R=P 3 (1) = P 3 (-2)
P 3 (1) = 1-3 + a- 2a + 6 = 4-a
P3 (-2) = -8-12-2a-2a + 6 = -14-4a
x 3 -Zx 2 -6x + 12 + 6 = x 3 -Zx 2 -6x + 18
x2 (x-3)-6(x-3) = 0
(x-3)(x2-6) = 0
3) une=0, x 2 -0*x 2 +0 = 0 ; x2 =0 ; x4 =0
une = 0 ; x=0 ; x=1
une>0 ; x=1 ; x=une ± √une
2. Écrivez une équation
1 groupe. Racines : -4 ; -2 ; 1; 7;
2ème groupe. Racines : -3 ; -2 ; 1; 2 ;
3 groupe. Racines : -1 ; 2 ; 6 ; dix;
4 groupe. Racines : -3 ; 2 ; 2 ; 5 ;
5 groupe. Racines : -5 ; -2 ; 2 ; 4 ;
6 groupe. Racines : -8 ; -2 ; 6 ; 7.