Kvadratinių lygčių sprendėjas
Spręsk bet kokią kvadratinę lygtį ax² + bx + c = 0 su žingsnis po žingsnio diskriminanto analize.
Lygtis
Atnaujinama rašantParabola
Žingsnis po žingsnio sprendimas
Formulė
- a
- x² koeficientas (vyresnysis narys)
- b
- x koeficientas (tiesinis narys)
- c
- Laisvasis narys (taip pat y ašies sankirta)
- D
- Diskriminantas = b² − 4ac — D ženklas rodo, kiek yra realiųjų šaknų
- a, b, c = —
- D = b² − 4ac = —
- √D = —
- 2a = —
- x = —
Diskriminanto ženklas klasifikuoja šaknis: teigiamas duoda dvi skirtingas realiąsias šaknis (parabolė kerta x ašį du kartus), nulis — vieną pasikartojančią realiąją šaknį (parabolė liečia x ašį), neigiamas — kompleksinę jungtinę porą (parabolė neliečia x ašies).
- (h, k)
- Viršūnės koordinatės (h = −b / 2a, k = c − b² / 4a)
- a
- Tas pats vyresnysis koeficientas kaip standartinėje formoje
Viršūnės forma aiškiai parodo posūkio tašką. Kai a ir k vienodo ženklo, parabolė nekerta x ašies, o šaknys yra kompleksinės.
- r₁, r₂
- Dvi realiosios šaknys — kur parabolė kerta x ašį
Veikia tik tada, kai diskriminantas neneigiamas (egzistuoja realiosios šaknys). Kompleksinėms šaknims faktorizuota forma reiškiama kompleksinėmis jungtinėmis r₁ = p + qi, r₂ = p − qi.
- Suma
- Šaknų suma lygi −b/a, nesvarbu, ar šaknys realiosios, ar kompleksinės
- Sandauga
- Šaknų sandauga lygi c/a — greitas patikrinimas po faktorizavimo
Vietos formulės leidžia patikrinti faktorizavimą tiesiogiai neskaičiuojant šaknų ir apibendrinamos aukštesnio laipsnio polinomams.
Pavyzdžiai
Kaip tai veikia
Kai D > 0, parabolė kerta x ašį dviejuose skirtinguose taškuose, taigi yra dvi realiosios šaknys. Kai D = 0, parabolė tik paliečia x ašį savo viršūnėje, duodama vieną pasikartojančią šaknį. Kai D < 0, parabolė nepasiekia x ašies, todėl sprendiniai yra kompleksinės jungtinės su menamuoju vienetu i.
Kvadratinė formulė x = (−b ± √D) / (2a) tinka visiems trims atvejams. Šis sprendiklis apskaičiuoja diskriminantą, pritaiko formulę, randa viršūnę taške (−b/2a, f(−b/2a)) ir nubrėžia parabolę, kad galėtum įsivaizduoti ryšį tarp lygties ir jos sprendinių.
Patarimai ir geroji praktika
Dažniausiai užduodami klausimai
Kas yra kvadratinė lygtis?
Kvadratinė lygtis — antrojo laipsnio polinominė lygtis, užrašoma ax² + bx + c = 0, kur a ≠ 0. Pavadinimas „kvadratinė“ kilęs iš „quad“ (kvadratas), nes kintamasis pakeltas kvadratu.
Ką rodo diskriminantas?
Diskriminantas (b² − 4ac) atskleidžia šaknų pobūdį. Jei teigiamas — yra du skirtingi realieji sprendiniai. Jei nulis — vienas realusis sprendinys (pasikartojanti šaknis). Jei neigiamas — dvi kompleksinės jungtinės šaknys.
Kada nėra realiųjų sprendinių?
Kvadratinė lygtis neturi realiųjų sprendinių, kai diskriminantas (b² − 4ac) neigiamas. Grafiškai tai reiškia, kad parabolė nekerta x ašies. Sprendiniai egzistuoja kaip kompleksiniai skaičiai su menamuoju vienetu i.
Kokie yra skirtingi kvadratinių lygčių sprendimo metodai?
Gali spręsti kvadratine formule, faktorizavimu, pilno kvadrato išskyrimu arba grafiškai. Kvadratinė formulė tinka visais atvejais, o faktorizavimas greitesnis, kai lygtis turi paprastas sveikąsias šaknis.
Kas yra parabolės viršūnė?
Viršūnė — aukščiausias arba žemiausias parabolės taškas. Lygčiai y = ax² + bx + c viršūnės x koordinatė yra −b/(2a), o y koordinatė randama įstatant atgal. Jei a > 0, viršūnė — minimumas; jei a < 0 — maksimumas.
Kaip faktorizuoti kvadratinę lygtį?
Kad faktorizuotum ax² + bx + c, rask du skaičius, kurių sandauga a·c, o suma b. Perrašyk vidurinį narį naudodamas tuos skaičius ir faktorizuok grupuodamas. Pavyzdžiui, x² − 5x + 6 faktorizuojasi kaip (x − 2)(x − 3), nes −2 × −3 = 6 ir −2 + −3 = −5.
Kas yra pilno kvadrato išskyrimas?
Pilno kvadrato išskyrimas perrašo ax² + bx + c į formą a(x − h)² + k. Perkelk c į kitą pusę, pridėk (b/2a)² prie abiejų pusių, tada faktorizuok kairę pusę kaip pilną kvadratą. Iš šio metodo ir yra išvedama pati kvadratinė formulė.
Ar kvadratinė lygtis gali turėti tik vieną sprendinį?
Taip. Kai diskriminantas lygus nuliui, kvadratinė turi tiksliai vieną pasikartojančią realiąją šaknį. Grafiškai parabolė tik paliečia x ašį viename taške (viršūnėje). Pavyzdys: x² − 6x + 9 = 0 turi vieną šaknį x = 3.
Kas yra Vietos formulės?
Vietos formulės susieja kvadratinės lygties šaknis su jos koeficientais. Lygčiai ax² + bx + c = 0 su šaknimis r₁ ir r₂: suma r₁ + r₂ = −b/a, o sandauga r₁ · r₂ = c/a. Naudingos tikrinant atsakymus tiesiogiai neskaičiuojant šaknų.
Kur kvadratinės lygtys naudojamos gyvenime?
Kvadratinės lygtys modeliuoja sviedinio judėjimą (kamuolio metimą), skaičiuoja plotus optimizavimo uždaviniams, aprašo palydovinių antenų ir parabolinių veidrodžių formą, atsiranda fizikoje, inžinerijoje, ekonomikoje (pelno maksimizavime) ir kompiuterinėje grafikoje.