II.КВАДРАТ ТЕҢДЕУ ТҮБІРЛЕРІНІҢ ФОРМУЛАСЫ
+ bx + c = 0 (a≠0)
теңдеуін шешу үшін алдында айтылған
теңдеуіндегі -ны d деп белгілеп алайық
Егер d < 0 болса, онда теңдік орындалмайды. Сонда, болады, бұдан 2ax+b = - не 2ax+b = бұл арадан х-ті тапсақ, мұндағы d=b²-4ac
Екінші дәрежелі теңдеудің дискриминанты деп атаймыз. d > 0 болған жағдайда формула + bx + c = 0 теңдеуінің түбірлерін табатын формула болып табылады. Егер d=0 болса, онда (2ax+b)² = 0, бұдан теңдеуінің өзара екі түбірі бар. Сонымен, +bx+c = теңдеуінің түбірлері a,b,c коэффиценттеріне тәуелді екенін байқауға болады. Егер екінші дәрежелі теңдеудің бірінші дәрежелі қосылғышының коэффиценттері жұп сан яғни b=k болса, онда теңдеудің дискриминанты d=4k² - 4ac=(k² - ac), мұны теңдіктерге қойсақ,
Cонымен, түрінде жазуға болады. Квадрат бірінші дәрежелі қосылғышының коэффициенттері жұп сан болғанда теңдеудің түбірі формуламен табуға тиімді болады.
2.1.Квадрат теңдеулерді пайдаланып есептер шығару
№1-есеп. Қосындысы 22-ге, ал квадраттарының қосындысы 250-ге тең екі санның кішісін тап.
Ш: x+y=22 y=22-x
х²+(22-х)²=250
х²+484-44х+х²-250=0
2х²-44х+234=0
х²-22х+117=0
D=484-468=16
1)x=(22-4)/2=9
x=(22+4)/2=13
2)22-9=13
22-13=9
Ж: кішісі 9-ға тең.
№2-есеп. Айырымы 4-ке, ал квадраттарының айырымы 104-ке тең екі санның үлкенін тап.
Ш: x-y=4 x=4+y
x²-y²=104
(x-y)(x+y)=104
4(x+y)=104
x+y=26
x=4+y
4+y+y=26
2y=22
y=11
x=4+11=15
Ж: санның үлкені 15 болады.
№3-есеп. Тіктөртбұрыштың ұзындығы енінен 5 см артық. Ауданы 150 см² болса, төртбұрыштың қабырғаларын табамыз.
Ш: Тіктөртбұрыштың ені – х см, ұзындығы – (x+5) см
S=
x(x+5) =150
x²+5x – 150=0
D= 25+600=625
есептің шартын қанағаттандырмады
Ж: 10 см және 15 см.
Көптеген табиғи үдірістер мен құбылыстар, с.с. мазмұнды есептердің шығарылуы квадрат теңдеулерді шешуге келіп тіреледі. Жоғарғы сыныптарда теңсіздіктерді шешу, функцияларды зерттеу; функцияның нөлдерін; экстремум нүктелерін; өсу және кему аралықтарын табу, ең үлкен және ең кіші мәндерді табу есептерін шығару және т.б. жағдайларда квадрат теңдеулерді шеше білу қажеттілігі туындайды. Сондай-ақ тригонометриялық, көрсеткіштік және логарифмдік теңдеулерді, физикада және техникада, геометрия курсының есептерін алмастыру тәсілімен шешкенде квадрат теңдеулерге келтіріледі. Зерттеу барысында «квадрат теңдеулерді» шешу жолдарының бірнеше түрлі әдісімен таныстым. Ол тәсілдерге кейбіреуіне жеке – жеке тоқтала кетсек:
1-тәсіл. Теңдеудің сол жағын көбейткіштерге жіктеу.
x² + 10x - 24 = 0 теңдеуін жіктейміз.
Теңдеудің сол жағын факторларға жіктейміз:
x² + 10x - 24 = x² + 12x - 2x - 24 = x (x + 12) - 2 (x + 12) = (x + 12) (x-2).
Сондықтан теңдеуді былай жазуға болады:
(x + 12) (x - 2) = 0
Өнім нөлге тең болғандықтан, факторлардың кем дегенде біреуі нөлге тең болуы керек. Демек, теңдеулердің сол жағындағы х = 2 және х = - 12 сандары x² + 10x - 24 = 0 теңдеуінің түбірлері болып табылады.
2- тәсіл. Толық квадратқа келтіру әдісі.
Мысалы: x² + 6x - 7 = 0 = 0 теңдеуін шешейік.
Сол жағын мінсіз шаршыға келтірейік. Ол үшін x² + 6x өрнегін келесідей жазыңыз:
х² + 6x = x² + 2 • x • 3.
Алынған өрнектің бірінші қосындысы х-тің квадраты, ал екінші қосындысы екі еселенген х және 3. Толық квадратты алу үшін 3²-ні қосу керек. Содан кейін
x² + 2 • x • 3 + 3² = (x + 3)².
Енді теңдеудің сол жағын түрлендіреміз. Берілген теңдеуге 3²-ні қосып, азайт. Сонда былай шығады:
x² + 6x-7 = x² + 2 • x • 3 + 3² - 3² - 7 = (x + 3) ² - 9 - 7 = (x + 3)² - 16.
Сонымен, бұл теңдеуді былай жазамыз:
(x + 3)² - 16 = 0, (x + 3)² = 16.
Демек, x + 3-4 = 0, = 1 немесе x + 3 = -4, = -7.
3-тәсіл. Виет теоремасын пайдаланып теңдеулерді шешу, берілген түбірлер Виет теоремасын қанағаттандырады.
Ол былай беріледі: x² + px + c = 0. (1)
a = 1 болғанда,
= q,
= -p,
Бұдан мынадай қорытынды шығаруға болады:
а) q (1) теңдеуінің бос мүшесі оң (q0) болса, онда теңдеудің екі эквивалентті түбірі болады. Егер p> 0 болса, онда екі түбір де теріс, егер p <0 болса, онда түбірлер оң болады.
Мысалы, x²-3x + 2 = 0; = 2 және = 1, мұнда q = 2> 0, p = - 3 <0;
x² + 8x + 7 = 0; x1 = - 7 және = - 1, мұндағы q = 7> 0, p = 8> 0.
б) егер q (1) теңдеуінің бос мүшесі теріс (q <0) болса, онда теңдеудің екі түрлі, таңбалы түбірі болады, түбірдің абсолютті мәні үлкен, егер p <0 болса оң, р> 0 болса теріс. .
Мысалы:
x² + 4x - 5 = 0; x1 = - 5, x2 = 1, мұндағы q = - 5 <0, p = 4> 0;
x²-8x-9 = 0; = 9 және = - 1, мұндағы q = - 9 <0, p = - 8 <0.
4-тәсіл. Теңдеуді «санау» немесе «асыра лақтыру» әдісімен шешу
ax² + bx + c = 0, және ≠ 0.
квадрат теңдеуді қарастырыңыз. Теңдеудің екі жағын а-ға көбейтсек, мынаны аламыз:
a²x² + abx + ac = 0.
ax = y, x = деп белгілейміз
Олай болса y² + by + ac = 0 теңдеуіне келеміз. Бұл бастапқы теңдеулерге тең. , теңдеуінің түбірлерін Виет теоремасы бойынша табайық.
Соңында = , = аламыз. Бұл жағдайда а коэффициенті кесіндіге көбейтіледі. Сондықтан бұл әдіс «лақтыру» әдісі деп аталады. Бұл әдіс түбірді оңай табу үшін және дискриминант дәл квадрат болғанда жиі Виет теоремасымен қолданылады.
мысалы, 2x² - 11x + 15 = 0 теңдеуін шешейік.
Шешуі: 2 коэффициенті теңдеудің бос мүшесіне ауыстырылады, нәтижесінде:
y² - 11y + 30 = 0.
Виеттың теоремасы бойынша
= 5 = = 2,5
= 6 = = 3.
Жауабы: 2,5; 3.
Көне заманда алгебраға қарағанда геометрия көбірек жетілген кезде, квадрат теңдеулерді алгебралық жолмен емес геометриялық жолмен шеше білген. Әйгілі әл-Хорезмидің «Әл-жебр» кітабынан мысал келтірейін.
х² + 10x = 39 теңдеуін шешеміз.
Мысал-2: Шешуі: қабырғасы х болатын квадратты қарастырайық. Оның қабырғаларының бойында тікбұрыштар әрбір қабырғасы тең болатындай етіп тұрғызылады. Олардың әрқайсысының аудандары 2 х-ке тең. Алынған фигураның төрт бұрышына қабырғаларының әрқайсысы 2 болатын, ал ауданы 6 болатын төрт бірдей квадратпен ABCD жаңа квадраты толғанша толтырамыз.
D x C ABCD квадраттарының ауданы S-ті мына ауданның қосындысы түрінде сипаттауға болады: алғашқы х 2-квадратынан, төрт тіктөртбұрыштан 4 2 = 10x және тұрғызылған 4 квадраттан 4 6 = 25, яғни S = x² + 10x + 25. x² + 10x өрнегін 39 санымен ауыстыра отырып, S = 39 + 25 = 64–ті аламыз, бұл жерден ABCD қабырғасы, яғни AB=8 екендігі шығады. Алғашқы квадраттың ізделінді х-қабырғасы үшін : A x B x =8 – 2 – 2 = 4 екенін айта аламыз.
0>0>
Достарыңызбен бөлісу: |