Matematika

Egyenletrendszerek · 7. lecke

Egyenletrendszerek grafikus megoldása

Értelmezd a közös megoldást két grafikon metszéspontjaként.

Értsd meg!

Rendezett számpár

Kétismeretlenes egyenlet megoldása olyan (x; y) számpár, amely behelyettesítve igazzá teszi az egyenlőséget. Egy egyenletrendszer megoldásának minden benne szereplő egyenletet teljesítenie kell. A sorrend számít: (2; 5) és (5; 2) általában nem ugyanaz a megoldás.

Két egyenes közös pontja

A grafikonok a (2;3) pontban találkoznak. A 2 és 3 mindkét egyenletbe behelyettesítve igaz egyenlőséget ad; a megoldás a két feltétel közös teljesülése.
A grafikonok a (2;3) pontban találkoznak. A 2 és 3 mindkét egyenletbe behelyettesítve igaz egyenlőséget ad; a megoldás a két feltétel közös teljesülése.

Ábrázolás

Az ax + by = c egyenlet, ha a és b nem egyszerre nulla, egy egyenest határoz meg. Ha b ≠ 0, kifejezhetjük y-t: y = −(ab)x + cb. Két pont elegendő az egyenes megrajzolásához, de egy harmadik pont ellenőrzi a számítást. A közös pontok mindkét egyenletnek megfelelnek.

Lehetséges esetek

Két különböző, nem párhuzamos egyenes egy pontban metszi egymást: egy megoldás van. Különböző párhuzamos egyenesekhez nincs megoldás. Egybeeső egyenesek minden pontja közös, így végtelen sok megoldás van. A rajzon leolvasott koordinátát mindkét eredeti egyenletbe vissza kell helyettesíteni; a rajz pontossága korlátozott.

Az egyenletrendszer három geometriai esete

Metsző egyeneseknél egy közös pont van. Különböző párhuzamos egyeneseknél nincs közös pont. Egybeeső egyeneseknél minden pont közös, ezért végtelen sok megoldás van.
Metsző egyeneseknél egy közös pont van. Különböző párhuzamos egyeneseknél nincs közös pont. Egybeeső egyeneseknél minden pont közös, ezért végtelen sok megoldás van.

Amit érdemes megjegyezni

  • Közös megoldás = közös grafikonpont
  • Két egyenes: 0, 1 vagy végtelen sok közös pont

Nézd meg, próbáld ki!

00112233445566(2; 3)y = x + 1y = −x + 5
A metszéspont mindkét egyenletet teljesíti: ez a rendszer közös megoldása.

Kidolgozott példák

1. példa

Két egyenes metszése

Oldd meg grafikusan: y = x + 1 és y = −x + 5.

  1. Az első egyenes pontjai például (0; 1), (2; 3).
  2. A második egyenes pontjai (0; 5), (2; 3).
  3. A metszéspont (2; 3).
  4. Ellenőrzés: 3 = 2 + 1 és 3 = −2 + 5.

2. példa

Párhuzamos grafikonok

Vizsgáld y = 2x + 1 és y = 2x − 3 közös megoldását.

  1. A meredekség mindkét esetben 2.
  2. Az y tengelyt különböző helyen metszik.
  3. A két egyenes párhuzamos és különböző.
  4. Nincs közös megoldás.

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

y = x + 2 és y = −x + 6 metszéspontja? Add meg x; y sorrendben!

Megoldás és magyarázat

x + 2 = −x + 6 → x = 2, y = 4.

2. feladat

y = 3x + 1 és y = 3x + 5: hány közös pont?

Megoldás és magyarázat

Azonos meredekség, eltérő tengelymetszet: nincs közös pont.

3. feladat

Igaz vagy hamis: a (1; 3) számpár teljesíti y = 2x + 1-et.

Megoldás és magyarázat

3 = 2 · 1 + 1.

4. feladat

y = x és 2y = 2x: véges vagy végtelen sok megoldás? Írd: végtelen!

Megoldás és magyarázat

A második egyenlet az első kétszerese, grafikonjaik egybeesnek.

5. feladatBővítő gyakorlás · Alap

Oldd meg: x+y=9; x−y=-3. Add meg x; y-t!

Megoldás és magyarázat

Összeadva 2x=6, ezért x=3; y=9−3=6.

6. feladatBővítő gyakorlás · Alap

Oldd meg: 2x+y=12; x+2y=15. Add meg x; y-t!

Megoldás és magyarázat

Az első kétszereséből kivonjuk a másodikat: 3x=9. Ebből x=3, y=6.

7. feladatBővítő gyakorlás · Alkalmazás

Az y=x+3 és y=−x+15 egyenesek metszéspontjának koordinátái? x; y.

Megoldás és magyarázat

x+3=−x+15 → 2x=12; x=6, y=9.

8. feladatBővítő gyakorlás · Alkalmazás

Hány megoldása van: x+y=9; 2x+2y=19?

Megoldás és magyarázat

A második bal oldala az első kétszerese, a jobb oldala viszont nem. Az egyenesek párhuzamosak.

9. feladatBővítő gyakorlás · Gondolkodtató

Hány megoldása van: x+y=9; 3x+3y=27? Írd: végtelen!

Megoldás és magyarázat

A második egyenlet az első háromszorosa: ugyanazt az egyenest írják le.

10. feladatBővítő gyakorlás · Gondolkodtató

Oldd meg: x2+y=7.5; x+y=9. Add meg x; y-t!

Megoldás és magyarázat

Kivonva x2=1.5; ezért x=3, majd y=6.