Úvod do řešení lineárních rovnic a jejich soustav

Podobné dokumenty
Lineární funkce, rovnice a nerovnice 3 Soustavy lineárních rovnic

Digitální učební materiál

Soustavy rovnic pro učební obor Kadeřník

M - Příprava na 1. zápočtový test - třída 3SA

Lineární funkce, rovnice a nerovnice 4 lineární nerovnice

MO-ME-N-T MOderní MEtody s Novými Technologiemi

M - Příprava na pololetní písemku č. 1

9. Soustavy rovnic DEFINICE SOUSTAVY LINEÁRNÍCH ROVNIC O DVOU NEZNÁMÝCH. Soustava lineárních rovnic o dvou neznámých je:

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř.17. listopadu 49

Soustava 2 lineárních rovnic o 2 neznámých 3 metody: Metoda sčítací

ALGEBRA LINEÁRNÍ, KVADRATICKÉ ROVNICE

Lineární rovnice. Rovnice o jedné neznámé. Rovnice o jedné neznámé x je zápis ve tvaru L(x) = P(x), kde obě strany tvoří výrazy s jednou neznámou x.

Soustavy rovnic pro učební obory

Řešení slovních úloh pomocí lineárních rovnic

Lineární rovnice pro učební obory

Variace. Lineární rovnice

M - Kvadratické rovnice a kvadratické nerovnice

Soustavy rovnic diskuse řešitelnosti

Nerovnice a nerovnice v součinovém nebo v podílovém tvaru

11. Soustava lineárních rovnic - adiční metoda

4. Lineární (ne)rovnice s racionalitou

Soustavy lineárních a kvadratických rovnic o dvou neznámých

7. SOUSTAVY LINEÁRNÍCH A KVADRATICKÝCH ROVNIC

M - Příprava na 2. čtvrtletku - třídy 1P, 1VK

Funkce a lineární funkce pro studijní obory

1. Několik základních pojmů ze středoškolské matematiky. Na začátku si připomeneme následující pojmy:

10. Soustava lineárních rovnic - substituční metoda

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ Lineární rovnice

Soustavy dvou lineárních rovnic o dvou neznámých I

GONIOMETRICKÉ ROVNICE -

M - Kvadratické rovnice

Praha & EU: investujeme do vaší budoucnosti. Daniel Turzík, Miroslava Dubcová,

1 Řešení soustav lineárních rovnic

Algebraické výrazy - řešené úlohy

MO-ME-N-T MOderní MEtody s Novými Technologiemi

Funkce pro studijní obory

Základy matematiky pro FEK

Lineární rovnice o jedné neznámé a jejich užití

KFC/SEM, KFC/SEMA Rovnice, nerovnice

Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci

Příklad 1. Řešení 1a Máme řešit rovnici ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z M1A ČÁST 1. Řešte v R rovnice: = = + c) = f) +6 +8=4 g) h)

V exponenciální rovnici se proměnná vyskytuje v exponentu. Obecně bychom mohli exponenciální rovnici zapsat takto:

Soustavy lineárních rovnic

Zvyšování kvality výuky technických oborů

VZOROVÝ TEST PRO 1. ROČNÍK (1. A, 3. C)

KOMPLEXNÍ ČÍSLA INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

M - Příprava na 4. zápočtový test - třídy 1DP, 1DVK

1 Mnohočleny a algebraické rovnice

Diferenciální rovnice 1

Exponenciální rovnice. Metoda převedení na stejný základ. Cvičení 1. Příklad 1.

Digitální učební materiál

SOUSTAVY LINEÁRNÍCH ROVNIC

15. KubickÈ rovnice a rovnice vyööìho stupnï

Matematika Kvadratická rovnice. Kvadratická rovnice je matematický zápis, který můžeme (za pomoci ekvivalentních úprav) upravit na tvar

Digitální učební materiál

Šablona 10 VY_32_INOVACE_0106_0110 Rovnice s absolutní hodnotou

Nejprve si uděláme malé opakování z kurzu Množiny obecně.

Aritmetika s didaktikou I.

PŘÍKLAD 6: Řešení: Příprava k přijímacím zkouškám na střední školy matematika 29. Určete, pro které x je hodnota výrazu 8x 6 rovna: a) 6 b) 0 c) 34

Rovnice 2 Vypracovala: Ing. Stanislava Kaděrková

Svobodná chebská škola, základní škola a gymnázium s.r.o. Počítání rovnic za pomoci ekvivalentních úprav. Pravidla zacházení s rovnicemi

CZ.1.07/1.5.00/

4 Rovnice a nerovnice

Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci

Matice přechodu. Pozorování 2. Základní úkol: Určete matici přechodu od báze M k bázi N. Každou bázi napíšeme do sloupců matice, např.

(4x) 5 + 7y = 14, (2y) 5 (3x) 7 = 74,

55. ročník matematické olympiády

LINEÁRNÍ ROVNICE S ABSOLUTNÍ HODNOTOU

POSLOUPNOSTI A ŘADY INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

příkladů do cvičení. V textu se objeví i pár detailů, které jsem nestihl (na které jsem zapomněl) a(b u) = (ab) u, u + ( u) = 0 = ( u) + u.

Zvyšování kvality výuky technických oborů

POSLOUPNOSTI A ŘADY INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ

Digitální učební materiál

Příklad. Řešte v : takže rovnice v zadání má v tomto případě jedno řešení. Pro má rovnice tvar

Rovnice 1 Vypracovala: Mgr. Bronislava Kreuzingerová

Řešíme tedy soustavu dvou rovnic o dvou neznámých. 2a + b = 3, 6a + b = 27,

MATEMATIKA II V PŘÍKLADECH

Logaritmická rovnice

2.9.4 Exponenciální rovnice I

( ) ( ) Lineární nerovnice II. Předpoklady: Jak je to s problémem z minulé hodiny? Získali jsme dvě řešení nerovnice x < 3 :

Digitální učební materiál

Diferenciální rovnice 3

Maticí typu (m, n), kde m, n jsou přirozená čísla, se rozumí soubor mn veličin a jk zapsaných do m řádků a n sloupců tvaru:

Nalezněte obecné řešení diferenciální rovnice (pomocí separace proměnných) a řešení Cauchyho úlohy: =, 0 = 1 = 1. ln = +,

MO-ME-N-T MOderní MEtody s Novými Technologiemi

ROVNICE, NEROVNICE A JEJICH SOUSTAVY

Matematika (CŽV Kadaň) aneb Úvod do lineární algebry Matice a soustavy rovnic

CVIČNÝ TEST 22. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Tomáš Kotler. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 13 IV. Záznamový list 15

Zvyšování kvality výuky technických oborů

0.1 Úvod do lineární algebry

Logaritmické rovnice a nerovnice

Řešení: 1. Metodou sčítací: Vynásobíme první rovnici 3 a přičteme ke druhé. 14, odtud x 2.

EXPONENCIÁLNÍ ROVNICE

2. Řešení algebraické

Z těchto kurzů shrneme poznatky, které budeme potřebovat: výčtem prvků

CVIČNÝ TEST 17. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Tomáš Kotler. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 13 IV. Záznamový list 15

VZÁJEMNÁ POLOHA DVOU PŘÍMEK

CVIČNÝ TEST 36. OBSAH I. Cvičný test 2. Mgr. Tomáš Kotler. II. Autorské řešení 6 III. Klíč 15 IV. Záznamový list 17

Příklad 1. Řešení 1a Máme vyšetřit lichost či sudost funkce ŘEŠENÉ PŘÍKLADY Z M1A ČÁST 3

ANALYTICKÁ GEOMETRIE V ROVINĚ

Transkript:

Úvod do řešení lineárních rovnic a jejich soustav Rovnice je zápis rovnosti dvou výrazů, ve kterém máme najít neznámé číslo (neznámou). Po jeho dosazení do rovnice musí platit rovnost. Existuje-li takové číslo, které splňuje výše uvedenou podmínku, nazýváme ho řešením neboli kořenem rovnice. Rovnice, v nichž se neznámá vyskytuje pouze v první mocnině, nazýváme lineární. Představme si rovnost jako váhy, na jejichž miskách leží oba výrazy: Jaké číslo musíme dosadit za neznámou x, aby byla rovnost zachována a misky zůstaly ve stejné výšce? Zpaměti snadno určíme, že hledaným číslem je 10. Jak jinak můžeme k tomuto číslu dospět? Řešení vidíme na obrázku. Přidáme-li na obě misky číslo 1, rovnováha (rovnost) se nezmění. Na levé misce zůstane pouze neznámá x, na pravé straně číslo 10. A nyní si celou situaci popišme matematickým jazykem: levá miska vah... levá strana rovnice pravá miska vah... pravá strana rovnice přidání čísla 1... přičtení čísla 1 k oběma stranám rovnice 1

a také matematickým zápisem: x 1 = 9 / +1 x 1 + 1 = 9 + 1 x = 10 U každé rovnice je možno provést zkoušku tak, že za neznámou dosadíme spočtený výsledek, a to zvlášť do každé strany rovnice. V našem konkrétním příkladě to bude vypadat následovně: L(10) = 10 1 = 9 P(10) = 9 L(10) = P(10) Číslo 10 je řešením neboli kořenem rovnice. Množinu všech kořenů rovnice zapisujeme takto: K = {10}. Ekvivalentní 1 úpravy Jedná se o úpravy, po jejichž provedení mají původní i nově vytvořená rovnice stejné kořeny. Ekvivalentní úpravy sice změní matematický zápis rovnice, nezmění však rovnost ani řešení (kořeny) rovnice. Proč je vůbec provádíme? Důvod je jednoduchý: pomocí ekvivalentních úprav se snažíme vyjádřit (osamostatnit) neznámou. Jaké ekvivalentní úpravy známe? 1. Přičtení nebo odečtení stejného čísla (výrazu) k oběma stranám rovnice. 2. Vynásobení nebo vydělení obou stran rovnice libovolným nenulovým číslem (výrazem). Pro úplnost dodejme, že kořen rovnice se nezmění ani v případě, že zaměníme pravou a levou stranu rovnice. Ekvivalentní úpravu zapisujeme obvykle za lomítko v řádku, kde jsme ji zahájili. 1 Význam slova ekvivalentní: rovnocenný, stejný. 2

2. x + 3 = 5 / 3 2. x + 3 3 = 5 3 2. x = 2 / : 2 2. x 2 = 2 x = 1 K = {1} Pomocí ekvivalentních úprav můžeme "převádět" neznámou z jedné strany rovnice na druhou. Násobení obou stran rovnice nenulovým číslem nám také umožňuje zbavit se zlomků. x 2 + 2 3 = x 4 3 /. 12 2 12. x 2 + 12. 2 12. x = 3 4 12. 3 2 6x + 8 = 3x 18 / 3x / 8 6x + 8 3x 8 = 3x 3x 18 8 3x = 26 / : 3 x = 26 3 K = 26 3 Obor řešení rovnice Množinu, ve které hledáme všechny kořeny rovnice, nazýváme oborem řešení rovnice. Rovnici nejčastěji řešíme v oboru reálných čísel, ale existují i výjimky. Například při řešení slovních úloh pomocí rovnic může nastat situace, kdy budeme požadovat, aby oborem řešení byla pouze přirozená čísla s ohledem počty lidí, zvířat apod. 3

V N řešte rovnici: 4x 6 = 2x + 5 / 2x /+6 4x 2x 6 + 6 = 2x 2x + 5 2x = 5 /: 2 x = 5 2 K = (Prázdná množina. Řešení není z oboru přirozených čísel.) Počet řešení Rovnice může mít nekonečně mnoho řešení nebo žádné řešení. Ukažme si to na konkrétních příkladech. 3x + 2x + 1 = 5x + 7 6 5x + 1 = 5x + 1 / 5x / 1 0 = 0 K = R Pokud je výsledkem pravdivá rovnost, která neobsahuje neznámou, existuje nekonečně mnoho řešení rovnice. Jinak řečeno, množina všech kořenů je rovna oboru řešení rovnice. 3x + 2x 1 = 5x + 7 6 5x 1 = 5x + 1 1 1 K = 4

Pokud je výsledkem nepravdivá rovnost, která neobsahuje neznámou, neexistuje žádné řešení rovnice. Jinak řečeno, množina všech kořenů je množinou prázdnou. Rovnice s neznámou ve jmenovateli Jedná se o náročnější typ rovnic, ve kterých se neznámá vyskytuje ve jmenovateli aspoň jednoho zlomku. Neznámou odstraníme vhodným vynásobením celé rovnice. Při řešení těchto rovnic bychom měli v úvodu stanovit podmínky řešení. 3 10 + x = 0 /.2x x 0 2 2x 3x (10 + x) = 0 3x 10 x = 0 K = {5} 2x 10 = 0 2x = 10 x = 5 3 5 + 3x 12 = 5 x x 4 3 5 + 3(x 4) = 5 x x 4 5 + 1 x 4 = 5 x x 4 5(x 4) + 1 = 5 x x 4 0 x 4 /(x 4) 5x 20 + 1 = 5 x 6x = 24 /:6 x = 4 K = 5

Poznámka: Pokud bychom provedli zkoušku, zjistili bychom, že číslo 4 není kořenem dané rovnice. Zkouška tedy může nahradit podmínky řešení, ale někdy bývá časově náročnější. 12 1 9x 2 = 1 3x 1 + 3x + 1 + 3x 3x 1 12 (1 3x)(1 + 3x) = 1 3x 1 + 3x 1 + 3x (1 3x) K = { 1} 12 = (1 3x) 2 (1 + 3x) 2 12 = (1 6x + 9x 2 ) (1 + 6x + 9x 2 ) 12 = 1 6x + 9x 2 1 6x 9x 2 12 = 12x 1 = x 1 + 3x 0, 1 3x 0 x ± 1 3 /(1 3x)(1 + 3x) vytknutí čísla 1 Poznámka: V průběhu řešení jsme použili obrat vytýkání čísla 1 před závorku: 3x 1 = 1(1 3x) = (1 3x) 6

Řešení soustav 2 rovnic o 2 neznámých Řešit soustavu dvou rovnic o dvou neznámých znamená najít takovou uspořádanou dvojici čísel x, y (zapisujeme [x, y]), která jsou řešením obou rovnic. Způsoby řešení Různé způsoby řešení si ukažme na konkrétní soustavě rovnic. 1. Dosazovací metoda Při řešení soustavy dosazovací metodou vyjádříme nejprve jednu z neznámých z první rovnice a pak tento výsledek vložíme do druhé rovnice. V reálných číslech řešte soustavu rovnic dosazovací metodou: 4x + 2y = 14 7x 3y = 5 2y = 14 4x /: 2 (z první rovnice vyjádříme např. neznámou y) y = 7 2x vyjádřenou proměnnou y dosadíme do druhé rovnice 7x 3(7 2x) = 5 a vypočteme proměnnou x : 7x 21 + 6x = 5 /+21 13x = 26 x = 2 výsledek dosadíme zpět do neznámé y: y = 7 2. 2 y = 7 4 y = 3 Zkoušku provedeme tak, že výsledky dosadíme do obou rovnic. L1 = 4. 2 + 2. 3 = 8 + 6 = 14 7

P1 = 14 L1 = P1 L2 = 7. 2 3. 3 = 14 9 = 5 P2 = 5 L2 = P2 Řešením soustavy rovnic je uspořádaná dvojice [2, 3]. Množinu výsledků můžeme zapsat takto: K = {[2, 3]} 2. Sčítací metoda Při řešení soustavy rovnic sčítací metodou vynásobíme jednu z rovnic (nebo obě) vhodným číslem (nebo čísly) tak, aby po sečtení obou rovnic zůstala nejvýše jedna neznámá. V reálných číslech řešte soustavu rovnic sčítací metodou: 4x + 2y = 14 /.3 7x 3y = 5 /.2 12x + 6y = 42 14x 6y = 10 26x = 52 /:26 x = 2 + Sečtením obou rovnic se pokusíme odstranit neznámou y. výsledek dosadíme za proměnnou x do libovolné z rovnic, například do první rovnice: 12. 2 + 6y = 42 24 + 6y = 42 / 24 8

6y = 42 24 6y = 18 /: 6 y = 3 K = {[2, 3]} Další informace o řešení lineárních rovnic a jejich soustav - viz látka 1. ročníku (kapitola: Lineární funkce, rovnice, nerovnice a jejich soustavy). Odkaz na další studijní materiály: http://www.szscb.wz.cz/info/projekty/sablony/ma2.htm Použitá literatura a ostatní zdroje CALDA, Emil. Matematika pro netechnické obory SOŠ a SOU - 1. díl. 1. vydání. Prometheus, 2008. ISBN 978-80-7196-020-1. Obrázky - zdroj: vlastní tvorba 9