2.7.6 Rovnice vyšších řádů



Podobné dokumenty
2.7.6 Rovnice vyšších řádů

2.7.6 Rovnice vyšších řádů (separace kořenů)

M - Kvadratické rovnice a kvadratické nerovnice

Algebraické výrazy - řešené úlohy

Kvadratické rovnice (dosazení do vzorce) I

2.9.4 Exponenciální rovnice I

1 Mnohočleny a algebraické rovnice

1 Mnohočleny a algebraické rovnice

Kvadratické nerovnice Předpoklady: Př. 1: Úvaha: Pedagogická poznámka:

( x ) 2 ( B) ( ) ( ) ( ) Rozklad mnohočlenů na součin pomocí vzorců. Předpoklady: ) ( )( ) a) ( ) ( ) ( ) b) ( ) ( ) ( ) Př.

Lineární funkce, rovnice a nerovnice 4 lineární nerovnice

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

( ) Kvadratický trojčlen. Předpoklady: 2501, 2502, 2507, Kvadratický trojčlen je každý trojčlen, který je možné zapsat ve tvaru

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

1.8.5 Dělení mnohočlenů

= - rovnost dvou výrazů, za x můžeme dosazovat různá čísla, tím měníme

Algebraické rovnice. Obsah. Aplikovaná matematika I. Ohraničenost kořenů a jejich. Aproximace kořenů metodou půlení intervalu.

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

[ 0,2 ] b = 2 y = ax + 2, [ 1;0 ] dosadíme do předpisu Soustavy lineárních nerovnic. Předpoklady: 2206

2.4.9 Rovnice s absolutní hodnotou I

7.5.3 Hledání kružnic II

kuncova/, 2x + 3 (x 2)(x + 5) = A x 2 + B Přenásobením této rovnice (x 2)(x + 5) dostaneme rovnost

Nerovnice v součinovém tvaru, kvadratické nerovnice

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

ROZKLAD MNOHOČLENU NA SOUČIN

2.6.5 Další použití lineárních lomených funkcí

2.3.1 Rovnice v součinovém tvaru

4.3.3 Základní goniometrické vzorce I

Nerovnice. Vypracovala: Ing. Stanislava Kaděrková

( ) ( ) Logaritmické nerovnice II. Předpoklady: 2924

Funkce a lineární funkce pro studijní obory

( ) ( ) Vzorce pro dvojnásobný úhel. π z hodnot goniometrických funkcí. Předpoklady: Začneme příkladem.

M - Kvadratické rovnice

ROVNICE, NEROVNICE A JEJICH SOUSTAVY

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

Obecná rovnice kvadratické funkce : y = ax 2 + bx + c Pokud není uvedeno jinak, tak definičním oborem řešených funkcí je množina reálných čísel.

2.4.9 Rovnice s absolutní hodnotou I

7.1.3 Vzdálenost bodů

Lineární funkce IV

Funkce pro studijní obory

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

ROVNICE A NEROVNICE. Kvadratické rovnice Algebraické způsoby řešení I. Mgr. Jakub Němec. VY_32_INOVACE_M1r0108

( 2 ) ( 8) Nerovnice, úpravy nerovnic. Předpoklady: 2114, Nerovnice například 2x

Logaritmická rovnice

4.3.8 Vzorce pro součet goniometrických funkcí. π π. π π π π. π π. π π. Předpoklady: 4306

Lineární funkce, rovnice a nerovnice 3 Soustavy lineárních rovnic

MAT 1 Mnohočleny a racionální lomená funkce

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

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

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

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

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

4.3.4 Základní goniometrické vzorce I

7. SOUSTAVY LINEÁRNÍCH A KVADRATICKÝCH ROVNIC

Soustavy dvou lineárních rovnic o dvou neznámých I

Funkce jedné reálné proměnné. lineární kvadratická racionální exponenciální logaritmická s absolutní hodnotou

. je zlomkem. Ten je smysluplný pro jakýkoli jmenovatel různý od nuly. Musí tedy platit = 0

( ) ( )( ) ( x )( ) ( )( ) Nerovnice v součinovém tvaru II. Předpoklady: Př.

Pedagogická poznámka: Celý obsah se za hodinu stihnout nedá. z ] leží na kulové ploše, právě když platí = r. Dosadíme vzorec pro vzdálenost:

Digitální učební materiál

x 0; x = x (s kladným číslem nic nedělá)

2.8.8 Výpočty s odmocninami II

2.3.7 Lineární rovnice s více neznámými I

Goniometrické rovnice

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

Rovnice s neznámou pod odmocninou I

Parabola a přímka

15. KubickÈ rovnice a rovnice vyööìho stupnï

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

6.1.2 Operace s komplexními čísly

Jednoduchá exponenciální rovnice

( x) ( ) ( ) { } Vzorce pro dvojnásobný úhel II. Předpoklady: Urči definiční obor výrazů a zjednoduš je. 2. x x x

Diferenciální počet 1 1. f(x) = ln arcsin 1 + x 1 x. 1 x 1 a x 1 0. f(x) = (cos x) cosh x + 3x. x 0 je derivace funkce f(x) v bodě x0.

Použití substituce pro řešení nerovnic II

LINEÁRNÍ ROVNICE S ABSOLUTNÍ HODNOTOU

ANOTACE nově vytvořených/inovovaných materiálů

4C. Polynomy a racionální lomené funkce. Patří mezi tzv. algebraické funkce, ke kterým patří také funkce s odmocninami. Polynomy

Digitální učební materiál

5. Na množině R řeš rovnici: 5 x 2 2 x Urči všechna reálná čísla n vyhovující nerovnostem: 3 5

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

Příklady k analytické geometrii kružnice a vzájemná poloha kružnice a přímky

4. Určete definiční obor elementární funkce g, jestliže g je definována předpisem

Konvexnost, konkávnost

Soustavy lineárních a kvadratických rovnic o dvou neznámých

Variace. Kvadratická funkce

Polynomy. Mgr. Veronika Švandová a Mgr. Zdeněk Kříž, Ph. D. 1.1 Teorie Zavedení polynomů Operace s polynomy...

( ) ( ) ( ) ( ) Skalární součin II. Předpoklady: 7207

VZOROVÝ TEST PRO 3. ROČNÍK (3. A, 5. C)

2.7.3 Použití grafů základních mocninných funkcí

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

LOKÁLNÍ EXTRÉMY. LOKÁLNÍ EXTRÉMY (maximum a minimum funkce)

2.8.9 Parametrické rovnice a nerovnice s absolutní hodnotou

Algebraické výrazy. Algebraický výraz je zápis složený z čísel, písmen (označujících proměnné), znaků matematických funkcí ( +, -,, :, 2, ) a závorek.

Grafické řešení soustav lineárních rovnic a nerovnic

CVIČNÝ TEST 9 OBSAH. Mgr. Václav Zemek. I. Cvičný test 2 II. Autorské řešení 5 III. Klíč 17 IV. Záznamový list 19

ALGEBRA LINEÁRNÍ, KVADRATICKÉ ROVNICE

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

M - Kvadratická funkce

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

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Integrální počet VY_32_INOVACE_M0308. Matematika

Transkript:

6 Rovnice vyšších řádů Předpoklady: 50, 05 Pedagogická poznámka: Pokud mám jenom trochu čas probírám látku této hodiny ve dvou vyučovacích hodinách V první probíráme separaci kořenů, v druhé pak snížení stupně Přehled rovnic: Řád rovnice Tvar Název způsob řešení (vzorec) a + b = 0 lineární b a 0, = a a + b + c = 0 kvadratická ± a 0,, = a a + b + c + d = 0 kubická Cardanovy vzorce a + b + c + d + e = 0 Cardanovy vzorce 5 4 a + b + c + d + e + f = 0 neeistuje 4 4 5 a vyšší b b 4ac Cardanovy vzorce jsou velice složité, proto je nebudeme pro rovnice třetího a vyšších řádů používat a zkusíme jiné metody Numerická metoda separace kořenů S počítačem jednoduché, s kalkulačkou snesitelné, s papírem smrt, ale jde u všech algebraických rovnic Výsledek je pouze přibližný (ale snadno ho zjistíme na libovolný počet desetinných míst) Hledáme řešení rovnice + 5 = 0 Hodnoty levé strany nám přiblíží funkce y = + 5 Jak vypadá? Pro velká záporná čísla jsou hodnoty záporné (kvůli zápornému výsledku třetí mocniny ) Pro velká kladná čísla jsou hodnoty kladné (kvůli kladnému výsledku třetí mocniny ) Graf funkce musí projít přes osu Hodnota, kde k tomu dojde, je řešením rovnice Hledáme toto místo dosazováním: Dosadíme 0: 0 0 + 5 = 5 kořen je záporné číslo Dosadíme : ( ) ( ) + 5 = 6 kořen je v intervalu ( ;0) Dosadíme : ( ) ( ) + 5 = kořen je v intervalu ( ; ) Dosadíme,5: (,5) (,5) + 5 = 5, 65 kořen je v intervalu (,5; ) Dosadíme,: (,) (,) + 5 = 0, 06 kořen je v intervalu (,;, 0) A tak bychom dosazovali dál, dokud bychom nezjistili kořen s dostatečnou přesností Pedagogická poznámka: Při výkladu mám na tabuli nakreslenou soustavu souřadnic a postupně do ní dokresluji křížky s aktuálně spočítanou hodnotou Tak je nejlépe

vidět, ve kterém intervalu se kořen rovnice nachází Už od dosazování diskutujeme se studenty, které číslo je nejvýhodnější vyzkoušet Př : Urči kořen rovnice + 5 = 0 s přesností na tři desetinná místa Pokračujeme v dosazování z předchozího postupu: Dosadíme,09 (, 09) (, 09) 5 0, 0508 (,;, 09) Dosadíme,095 (, 095) (, 095) 5 0, 005 (, 095;,090) Dosadíme,094 (, 094) (, 094) 5 0, 006 (, 095;,094) určili jsme kořen s přesností na tři desetinná čísla + = kořen je v intervalu + = kořen je v intervalu + = kořen je v intervalu Pedagogická poznámka: Můžete vyhlásit soutěž o odhalení kořenu na minimální počet dosazení Při kontrole pak dávám pozor nejen na pochopení základního algoritmu, ale i na logickou volbu čísel na dosazování Správná hodnota na 8 desetinných míst je K = {, 0945548} Graf funkce y = + 5 je na obrázku

Př : Najdi pomocí metody separace kořenů, alespoň jeden kořen rovnice 9 4 + 60 = 0 s přesností na jedno desetinné místo Rovnice má určitě alespoň jeden kořen (funkce y = 9 4 + 60 je pro velká kladná kladná pro velká záporná záporná musí projít přes nulu) Spočítáme hodnoty pro několik jednoduchých čísel: = 0 0 9 0 4 0 60 60 0; není žádný kořen nebo jsou dva kořeny + = v intervalu = ( ) ( ) ( ) + = v intervalu ( ;0) 9 4 60 = ( ) ( ) ( ) + = v intervalu ( ; ) 9 4 60 6 =,5 je alespoň jeden kořen je alespoň jeden kořen ( ) ( ) ( ) + = v intervalu ( ;,5),5 9,5 4,5 60,5 kořen =,6 ( ) ( ) ( ) + = v intervalu ( ;,6),6 9,6 4,6 60 0,408 kořen =,65 je alespoň jeden je alespoň jeden ( ) ( ) ( ) + = kořen je v intervalu (,65;,6), 65 9, 65 4, 65 60, zaokrouhleno na jedno desetinné místo má hledaný kořen hodnotu =,6 = v intervalu ( 0; ) - přesná hodnota,5, v intervalu ( ; ) - přibližná hodnota 4,6 9 4 + 60 = 9 rovnice má ještě dva kořeny: S přesností na deset desetinných míst můžeme napsat K =, 605555;,5; 4, 605555 { } Metoda snížení stupně uhádnutím kořene (kořenů) U kvadratických rovnic: Když rozložíme rovnici na součin, najdeme kořeny: 4 = 0 ( 4)( + ) = 0 = 4, = Opačně, když najdeme kořeny, můžeme trojčlen rozložit na součin Máme rovnici: 6 + 6 = 0 Zkusíme uhádnout dosazováním jeden z kořenů a využít ho na rozklad druhá část rozkladu bude už pouze kvadratická a půjde řešit vzorcem Hledáme kořen: zkoušíme čísla, která se snadno dosazují - 0,,-,,- atd (většinou nemá smysl zkoušet za a ) Snadno uhádneme, že jeden z kořenů je : 6 + 6 = 0 Musí platit: 6 + 6 = ( )( + p + q) = ( )( + p + q)

Problém: Neznáme druhý člen v rozkladu Jak určit čísla p a q? a) vydělením 6 + 6 = ( )( + p + q) / : Upravíme rovnost: Vydělíme: + = + p + q 6 6 : ( 6 + 6) : ( ) = 5 + 6 5 + 6 ( 5 + 5 ) 6 6 (6 6) 0 (když nevyjde zbytek 0, pak jsme špatně dělili nebo hádali kořen) 6 + 6 = ( )( 5 + 6) = 0 = K = {,,} ( )( )( ) 0 b) zpětným násobení 6 + 6 = 0 ( )( + p + q) = 0 Jde o dvě shodné rovnice, když součin v druhé rovnici roznásobíme, musí se rovnat ( )( + p + q) = + p + q p q = + ( p ) + ( q p) q = 0 Teď napíšeme rovnice pod sebe a srovnáme je: 6 + 6 = 0 + ( p ) + ( q p) q = 0 Aby byly rovnice stejné musí být před stejnými mocninami stejná čísla: = q p 6 = p 6 = q = q ( 5) 5 = p 6 = q 6 = q Máme rovnice pro neznámé poslední rovnice je kontrola správnosti předchozích kroků, musí nám vyjít 6 + 6 = ( )( 5 + 6) = 0 = K = {,,} ( )( )( ) 0 Pedagogická poznámka: Při řešení následujících příkladů náhodně střídám obě metody Po studentech chci, aby si obě alespoň jednou samostatně vyzkoušeli a pak mohou používat tu, která jim více vyhovuje Př : Vyřeš rovnici + + = 0 = + + = + + = 8 + = 0 Hledáme rozklad pomocí zpětného násobeni: + + = + + p + q = + p + q + + p + q 4

+ + = 0 ( p ) ( q + p) + + + + q = 0 = p + = p = q + p = q + = q + + = + + Určíme kořeny rovnice + = 0 : = q = q b ± b ac ± 4 ± 4 5, = = = a ± 5 ± 5 = = 5 5 K ; ; + = Pedagogická poznámka: Při řešení následujících příkladů se snažím, aby se studenti samostatně snažili vyrovnat s problémy, které přinášejí (6 před v příkladu 4 a 4 v dalších příkladech) Jde o cvičení adaptace na částečně se měnící podmínky Př 4: Vyřeš rovnici 6 + = 0 = 6 + = 6 + = 6 = 0 Hledáme rozklad pomocí dělení mnohočlenů: 6 + : = 6 ( 6 6 ) + ( ) + ( ) 0 ( 6 ) ( )( 6 ) = Určíme kořeny rovnice 6 0 = : b ± b 4ac ± 4 6 ± 49 ±, = = = = a + = = = = K = ; ; 5

Poznámka: Pokud bychom zjišťovali rozklad zpětným násobením, musíme dát pozor: 6 + = 6 + p + q = 6 + p + q 6 p q a dál jako předtím Před v hledaném kvadratickém trojčlenu musí být 6, abychom po zpětném násobení získali 6 Pedagogická poznámka: Někteří studenti sami (a to je třeba ocenit) zjistí, že 6 před může způsobit problémy a rovnici vydělí šesti Tím vyřeší problém se šestkou, ale v rovnici se objeví zlomky, které komplikují výpočty Řešíme potom, který ze způsobů řešení je z hlediska snadnosti výpočtu nejvýhodnější 4 Př 5: Vyřeš rovnici 6 + 8 + 6 9 = 0 = 4 4 6 + 8 + 6 9 = 6 + 8 + 6 9 = 6 + 8 + 6 9 = 0 Musíme uhádnout ještě jeden kořen, abychom stupeň rovnice snížili o dva = 4 4 6 + 8 + 6 9 = 6 + 8 + 6 9 = + 6 + 8 6 9 = 0 Hledáme rozklad pomocí zpětného násobeni: 4 6 + 8 + 6 9 = + + p + q = + p + q = + + 4 p q p q 4 + 6 + 8 6 9 = 0 ( q ) 4 + p + 6 = p p q = 0 8 = q 9 = q 6 = p 6 = p 4 6 + 8 + 6 9 = + 6 + 9 = 0 Určíme kořeny rovnice K = { ; ;} 9 = q 9 = q 6 + 9 = 0 : 6 + 9 = ( ) = = 4 Pedagogická poznámka: Příklad je možné řešit také ve dvou krocích vždy o jeden stupeň V takovém případě budeme při roznásobování hledat kubický čtyřčlen + p + q + r Př 6: Vyřeš rovnici + = 4 4 0 = 4 4 4 + = 4 + = 4 + = 0 Musíme uhádnout ještě jeden kořen, abychom stupeň rovnice snížili o dva = + = + = = Hledáme rozklad pomocí zpětného násobeni: 4 4 4 4 4 0 6

4 4 + = + p + q = + + p + q = + p + q p q + + p + q = 4 6 4 = + p + q p + + q + p + q 4 6 4 4 4 + = 0 ( p 6) ( q p 4) ( q + p) + + + + + q = 4 0 4 = p 6 = p = q p + 4 = q + 4 = q + = + 4 4 Určíme kořeny rovnice + = : 0 = q + p = + = = q = q b ± b 4ac ± 4 ± ± ±,4 = = = = = a 4 4 + = 4 = K ; + ;; = 4 Př : Vyřeš rovnici 5 5 + 5 = 0 = + = + = = Hledáme rozklad pomocí dělení mnohočlenů: 4 5 5 + 5 : = 8 + 4 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 0 4 ( ) 5 5 ( ) + 8 5 ( 8 8) ( ) 0 4 5 5 5 8 = Řešíme rovnici: 8 + = 0 = 8 + = 8 + = + 8 + = 0 Hledáme rozklad pomocí dělení mnohočlenů:

( ) 8 + : + = 5 + + 5 8 ( 5 5) + ( ) + 0 ( 8 + = 0) = ( + )( 5 + ) Určíme kořeny rovnice 5 + = 0 : b ± b 4ac 5 ± 65 4 5 ± 89 5 ±,4 = = = = a 4 4 4 5 + 5 = = 4 = = 4 4 4 K = ; ; ; 4 Shrnutí: Rovnice třetího nebo vyššího řádu už neřešíme pomocí vzorců 8