Matematika

Másodfokú egyenletek · 32. lecke

Alkalmazzuk a megoldóképletet!

Rendezz összetett egyenleteket, és válassz egyszerű módszert, ha lehetséges.

Értsd meg!

Nem rendezett egyenlet

Zárójeles alakból nem olvassuk ki közvetlenül az a,b,c értékét. A nevezetes azonosságot helyesen kell kifejteni, különösen a vegyes tagot. A két oldal különbségéből kapjuk a nulla jobb oldalú polinomot. A megoldóképlet csak erre a rendezett alakra alkalmazható.

Diszkrimináns és az x tengellyel való metszés

Három különböző, felfelé nyíló parabolát hasonlítunk össze. A kéknek két valós zérushelye van; a zöld az origóban érinti a tengelyt; a narancs minimuma is pozitív, ezért nincs valós gyöke.
Három különböző, felfelé nyíló parabolát hasonlítunk össze. A kéknek két valós zérushelye van; a zöld az origóban érinti a tengelyt; a narancs minimuma is pozitív, ezért nincs valós gyöke.

Hiányos másodfokú egyenlet

Ha c = 0, kiemelhetjük x-et: ax² + bx = x(ax + b). Egy szorzat akkor nulla, ha legalább egyik tényezője nulla. Ha b = 0, x² = −ca formára rendezhetünk, majd gyökvonást használunk. A megoldóképlet általános, de nem minden esetben a legrövidebb út.

Gyökök ellenőrzése

A szorzattá alakítás utólag ellenőrizhető a gyökökkel: a(x − x₁)(x − x₂) alakban a főegyütthatót meg kell tartani. A gyökök összege −ba, szorzata ca; ez hasznos ellenőrzés, és nem helyettesíti a kikötések vizsgálatát. Másodfokú egyenletnél irracionális gyökök is természetesek.

Teljes négyzet: a két téglalap és a saroknégyzet

Az x oldalú négyzet mellé két ax területű téglalapot illesztünk. A teljes (x+a) oldalú négyzethez még a² területű sarok hiányzik. Ez magyarázza a teljes négyzetté kiegészítés tagját; a területábra x>0, a>0 esetén szó szerinti, az azonosság minden valós x,a-ra igaz.
Az x oldalú négyzet mellé két ax területű téglalapot illesztünk. A teljes (x+a) oldalú négyzethez még a² területű sarok hiányzik. Ez magyarázza a teljes négyzetté kiegészítés tagját; a területábra x>0, a>0 esetén szó szerinti, az azonosság minden valós x,a-ra igaz.

Amit érdemes megjegyezni

  • ax² + bx = x(ax + b)
  • x₁ + x₂ = −ba; x₁x₂ = ca

Kidolgozott példák

1. példa

Zárójelből egyenlet

Oldd meg: (x − 2)² = 3x + 4.

  1. x² − 4x + 4 = 3x + 4.
  2. x² − 7x = 0.
  3. x(x − 7) = 0 → x = 0 vagy 7.
  4. Mindkét értéket az eredeti alakban ellenőrizzük.

2. példa

Nem egységnyi a

Oldd meg: 3x² + x − 2 = 0.

  1. D = 1 + 24 = 25.
  2. x = −1 ±56.
  3. x₁ = 23, x₂ = −1.
  4. Szorzatuk −23, ami ca-val egyezik.

Ellenőrizd magad!

Először önállóan dolgozz! A válaszmezőben törtet billentyűzettel így adhatsz meg: „1/2”, tizedest vesszővel vagy ponttal. Több eredményt pontosvesszővel válassz el (például: 2; 3). Ha a kérdés sorrendet ad meg, kövesd azt. Intervallumot például így írhatsz: [2;3]. Ha a feladat a π együtthatóját kéri, csak a számot add meg. Logikai kérdésnél az „igaz” és „hamis” szavakat is használhatod.

Helyesen megoldva: 0 / 10

1. feladat

(x + 1)² = 5x + 1 megoldásai?

Megoldás és magyarázat

x² + 2x + 1 = 5x + 1 → x(x − 3) = 0.

2. feladat

2x² − 8 = 0 megoldásai?

Megoldás és magyarázat

x² = 4 → x = ±2.

3. feladat

2x² − 5x − 3 = 0 megoldásai?

Megoldás és magyarázat

D = 49; x = 5 ±74.

4. feladat

x² − 7x + 10 = 0 gyökeinek összege?

Megoldás és magyarázat

A gyökök 2 és 5; összegük −ba = 7.

5. feladatBővítő gyakorlás · Alap

Oldd meg: x²−9x+18=0.

Megoldás és magyarázat

(x−3)(x−6)=0; ezért x=3 vagy x=6.

6. feladatBővítő gyakorlás · Alap

Oldd meg: 2x²−18x+36=0.

Megoldás és magyarázat

Kettővel osztva x²−9x+18=0. A gyökök 3, 6.

7. feladatBővítő gyakorlás · Alkalmazás

Oldd meg: (x−3)²=36.

Megoldás és magyarázat

x−3=±6; a két gyök -3 és 9.

8. feladatBővítő gyakorlás · Alkalmazás

x²−9x+18=0 esetén mennyi a diszkrimináns?

Megoldás és magyarázat

D=9²−4·18=9=9.

9. feladatBővítő gyakorlás · Gondolkodtató

Az x²−9x+18=0 gyökeinek összege és szorzata? Összeg; szorzat.

Megoldás és magyarázat

Viète szerint −ba=9, ca=18.

10. feladatBővítő gyakorlás · Gondolkodtató

Hány valós megoldása van (x−3)²+6=0-nak?

Megoldás és magyarázat

A négyzet nemnegatív, 6>0, ezért az összeg nem nulla.