- 3.13
- 8-ci sinif
- Kvadrat tənliklər
Kvadrat tənliyin kökləri düsturu
3x² + 8x − 35 = 0. Bir kökü bəlkə təxmin edərsən, bəs o biri? Vuruqlara ayırmaq da asan deyil. Amma elə bir düstur var ki, kökləri yalnız a, b, c əmsallarından hesablayır: x = −5 və x = 73 bölü .
Bu dərsdə
- köklər düsturunun tam kvadrat ayırma ilə necə alındığını izah edəcək, diskriminantın işarəsinə görə köklərin sayını deyəcəksən;
- tam və çevrilmiş kvadrat tənlikləri düsturla həll edəcək, irrasional cavabı sadələşdirəcəksən;
- ikinci əmsal cüt olanda qısa düsturu seçəcək, tənliyi əvvəlcə standart şəklə gətirəcəksən.
- Kəşf et
- Düstur
- D laboratoriyası
- Hesabla
- b cüt olanda
- Əvvəlcə hazırla
- Diqqət
- Həyatda
- Özünü yoxla
1 · Kəşf et
Tam kvadrat: hər dəfə eyni yol
Əvvəlki dərsdə kvadrat tənliyi tam kvadrat ayırma ilə həll etdin. Gəl bunu bir dəfə də 7x² − 6x − 1 = 0 tənliyi ilə edək və hər addımda nə etdiyimizə fikir verək.
- 7x² − 6x − 1 = 0Başlanğıc.
- x² − 67 bölü x − 17 bölü = 0Hər iki tərəfi 7-yə bölürük.
- x² − 67 bölü x = 17 bölü Sərbəst həddi sağa keçiririk.
- x² − 67 bölü x + (37 bölü )² = 17 bölü + 949 bölü x-in əmsalının yarısının kvadratını iki tərəfə əlavə edirik.
- (x − 37 bölü )² = 1649 bölü Sol tərəf tam kvadratdır, sağ tərəfi toplayırıq.
- x − 37 bölü = ±47 bölü Sağ tərəf mənfi deyil — kvadrat kök alırıq.
- x = 37 bölü ± 47 bölü x1 = −17 bölü , x2 = 1
Yoxla: x = 1 olanda 7 − 6 − 1 = 0. Addımlara bax: a-ya böl, sərbəst həddi keçir, yarım əmsalın kvadratını əlavə et, kök al, keçir. Bu addımlar heç bir konkret ədəddən asılı deyil. Deməli, onları bir dəfə hərflərlə edə bilərik — və hər kvadrat tənlik üçün hazır cavab alarıq.
2 · Düstur
Düsturu özümüz çıxaraq
Eyni addımları ax² + bx + c = 0 tənliyi üçün edirik. Hər sətrin altında nə etdiyimiz yazılıb (dərslikdəki izahlar).
- ax² + bx + c = 0, a ≠ 0Başlanğıc: istənilən kvadrat tənlik.
- x² + ba bölü x + ca bölü = 0«Hər iki tərəfi a-ya bölək.»
- x² + ba bölü x = −ca bölü «Hər iki tərəfdən c/a çıxaq.»
- x² + ba bölü x + (b2a bölü )² = −ca bölü + (b2a bölü )²«Sol tərəfi tam kvadrata tamamlamaq üçün tənliyin hər iki tərəfinə (b/2a)² əlavə edək.» Şəkildəki narıncı künc məhz budur.
- (x + b2a bölü )² = b² − 4ac4a² bölü «Sol tərəfi iki ifadənin cəminin kvadratı kimi yazaq, sağ tərəfi isə sadələşdirək.»
- x + b2a bölü = ±kvadrat kök b² − 4ac2a bölü «Sağ tərəf mənfi deyilsə, hər iki tərəfdən kvadrat kök alaq.» 4a²-nin kökü 2a-nın moduludur, ± işarəsi isə onun işarəsini onsuz da əhatə edir.
- x1,2 = −b ± kvadrat kök b² − 4ac2a bölü «Hər iki tərəfdən b/2a çıxaq.»
Yadda saxla
ax² + bx + c = 0 (a ≠ 0) tənliyinin kökləri:
x1,2 = −b ± kvadrat kök D2a bölü burada D = b² − 4acD ədədinə kvadrat tənliyin diskriminantı (ayırdedici) deyilir: köklərin olub-olmamasını məhz o «ayırır».
Düsturu iki hissəyə ayırsaq, mənası görünür: x = −b/2a ± √D/2a. Köklər −b/2a nöqtəsinə görə simmetrikdir və ondan √D/2a qədər uzaqdadır — yuxarıdakı ədəd oxunda gördüyün kimi.
3x² + 8x − 35 = 0
- Əmsallar: a = 3, b = 8, c = −35.
- D = 8² − 4 · 3 · (−35) = 64 + 420 = 484 > 0.
- x1,2 = −8 ± kvadrat kök 4842 · 3 bölü = −8 ± 226 bölü
- x1 = −8 − 226 bölü = −306 bölü = −5
x2 = −8 + 226 bölü = 146 bölü = 73 bölüx1 = −5, x2 = 73 bölü
3 · D laboratoriyası
D-nin işarəsi nə deyir?
Düsturda √D var, mənfi ədədin isə hesabi kvadrat kökü yoxdur. x² − 7x + c = 0 tənliyində c-ni dəyiş və köklərə bax: orta nöqtə həmişə −b/2a = 3,5, dəyişən yalnız D-dir.
c = −8: D = (−7)² − 4 · 1 · (−8) = 49 + 32 = 81 > 0. kvadrat kök 81 = 9, köklər ortadan 92 bölü = 4,5 qədər sola və sağadır: x1 = −1, x2 = 8. İki müxtəlif kök.
c = 12,25: D = (−7)² − 4 · 1 · 12,25 = 49 − 49 = 0. Oxlar sıfıra enir, iki kök üst-üstə düşür: x1 = x2 = 3,5. İki bərabər kök.
c = 13: D = (−7)² − 4 · 1 · 13 = 49 − 52 = −3 < 0. Mənfi ədədin hesabi kvadrat kökü yoxdur, ona görə ortadan sola və sağa addım ata bilmirik. Həqiqi kök yoxdur.
Dərslik bunu belə yazır: «Kvadrat tənliyin həqiqi köklərinin varlığı D-nin işarəsindən asılıdır.»
D > 0
«tənliyin iki müxtəlif həqiqi kökü var: x1 ≠ x2»
D = 0
«tənliyin iki bərabər kökü var: x1 = x2 = −b/2a»
D < 0
«tənliyin həqiqi kökü yoxdur»
Qrafik üsulda (3.12) bu üç hal parabolanın Ox oxunu iki nöqtədə kəsməsi, ona toxunması və onu kəsməməsi kimi görünürdü.
4 · Hesabla
Düsturla addım-addım
Hər dəfə eyni sıra: a, b, c-ni işarəsi ilə yaz → D-ni hesabla → D-nin işarəsinə bax → düstura qoy. D mənfidirsə, iş elə orada bitir.
8x² + x − 9 = 0 tənliyini həll edin.
- a = 8, b = 1, c = −9. c mənfidir, ona görə −4ac müsbət olacaq.
- D = 1² − 4 · 8 · (−9) = 1 + 288 = 289 > 0 — iki müxtəlif kök.
- x1,2 = −1 ± kvadrat kök 2892 · 8 bölü = −1 ± 1716 bölü
- x1 = −1 − 1716 bölü = −1816 bölü = −98 bölü
x2 = −1 + 1716 bölü = 1616 bölü = 1x1 = −98 bölü , x2 = 1
4x² − 44x + 121 = 0 tənliyini həll edin.
- a = 4, b = −44, c = 121.
- D = (−44)² − 4 · 4 · 121 = 1936 − 1936 = 0.
- D = 0 — iki bərabər kök: x1 = x2 = −b2a bölü = 442 · 4 bölü = 5,5.
Yoxlama: sol tərəf (2x − 11)²-dir, o isə yalnız x = 5,5 olanda sıfırdır.x1 = x2 = 5,5
7x² + 3x + 1 = 0 tənliyini həll edin.
- a = 7, b = 3, c = 1.
- D = 3² − 4 · 7 · 1 = 9 − 28 = −19 < 0.
- Mənfi ədədin hesabi kvadrat kökü yoxdur, düsturun qalanını yazmağa ehtiyac yoxdur.
Həqiqi kökü yoxdur
3x² − 6x + 1 = 0 tənliyini həll edin.
- a = 3, b = −6, c = 1.
- D = (−6)² − 4 · 3 · 1 = 36 − 12 = 24 > 0, amma 24 tam kvadrat deyil: kvadrat kök 24 = kvadrat kök 4 · 6 = 2kvadrat kök 6 (vuruğu kök altından çıxarırıq).
- x1,2 = 6 ± kvadrat kök 242 · 3 bölü = 6 ± 2kvadrat kök 66 bölü = 2(3 ± kvadrat kök 6)6 bölü = 3 ± kvadrat kök 63 bölü
Surətdəki hər iki hədd 2-yə bölünür, yalnız biri yox.x1,2 = 3 ± kvadrat kök 63 bölü
Çevrilmiş tənlik
x² + px + q = 0 tənliyində a = 1, b = p, c = q-dur. Dərslik: diskriminant D = p² − 4q, D ≥ 0 olduqda x1 = −p − kvadrat kök p² − 4q2 bölü , x2 = −p + kvadrat kök p² − 4q2 bölü .
x² − 3x − 54 = 0 tənliyini həll edin.
- p = −3, q = −54.
- D = p² − 4q = (−3)² − 4 · (−54) = 9 + 216 = 225, kvadrat kök 225 = 15.
- x1 = 3 − 152 bölü = −6, x2 = 3 + 152 bölü = 9.
x1 = −6, x2 = 9
5 · b cüt olanda
Qısa yol: D₁
İkinci əmsal cütdürsə, onu b = 2k kimi yazmaq hesabı kiçildir. Dərslikdəki qutu:
Yadda saxla
D = (2k)² − 4ac = 4k² − 4ac = 4(k² − ac) = 4D1x1,2 = −2k ± kvadrat kök 4D12a bölü = −2k ± 2kvadrat kök D12a bölü = 2(−k ± kvadrat kök D1)2a bölü = −k ± kvadrat kök D1a bölü
D = 4D1 olduğundan D1-in işarəsi D-nin işarəsi ilə eynidir: köklərin sayını D1 də deyir. Məxrəcdə artıq a durur, 2a yox.
5x² + 6x − 8 = 0 tənliyini həll edin.
- b = 6 = 2 · 3, deməli k = 3; a = 5, c = −8.
- D1 = k² − ac = 3² − 5 · (−8) = 9 + 40 = 49 > 0, kvadrat kök 49 = 7.
- x1 = −3 − 75 bölü = −105 bölü = −2
x2 = −3 + 75 bölü = 45 bölü = 0,8
Adi D ilə: D = 36 + 160 = 196, kvadrat kök 196 = 14 və 10-a bölmək lazım olardı — cavab eynidir, ədədlər böyükdür.x1 = −2, x2 = 0,8
Nümunə 4-ə qayıdaq: 3x² − 6x + 1 = 0, b = −6 = 2 · (−3), k = −3.
D1 = k² − ac = (−3)² − 3 · 1 = 9 − 3 = 6x1,2 = 3 ± kvadrat kök 63 bölü
Kök altından vuruq çıxarmağa və ixtisara ehtiyac qalmadı: D = 4D1-dəki 4 elə həmin «2-yə bölmə» idi.
6 · Əvvəlcə hazırla
Tənliyi standart şəklə gətir
Düstur yalnız ax² + bx + c = 0 şəklindəki tənliyə tətbiq olunur. Tənlik başqa şəkildədirsə, əvvəlcə mötərizələri aç, bütün hədləri bir tərəfə keçir, oxşar hədləri birləşdir. Kəsr və onluq əmsalları isə dərsliyin dediyi kimi «tam ədədlər olsun» deyə uyğun ədədə vur.
(x − 2)² + 3x = 2x² − 8 tənliyini həll edin.
- Sol tərəf: x² − 4x + 4 + 3x = x² − x + 4.
- Hamısını sağa keçiririk (a müsbət qalsın): 0 = 2x² − 8 − x² + x − 4, yəni x² + x − 12 = 0.
- a = 1, b = 1, c = −12: D = 1 + 48 = 49, kvadrat kök 49 = 7, x1,2 = −1 ± 72 bölü .
- x1 = −4, x2 = 3. Yoxlama ilk tənlikdə: x = 3 olanda 1 + 9 = 10 və 18 − 8 = 10; x = −4 olanda 36 − 12 = 24 və 32 − 8 = 24.
x1 = −4, x2 = 3
0,3x² − 0,05x − 0,35 = 0 tənliyini həll edin.
- Hər iki tərəfi 100-ə vururuq: 30x² − 5x − 35 = 0. Bütün əmsallar 5-ə bölünür: 6x² − x − 7 = 0.
- D = (−1)² − 4 · 6 · (−7) = 1 + 168 = 169 > 0, kvadrat kök 169 = 13.
- x1 = 1 − 1312 bölü = −1212 bölü = −1
x2 = 1 + 1312 bölü = 1412 bölü = 76 bölüx1 = −1, x2 = 76 bölü
c = 0 olanda
ax² + bx = 0Düstur da işləyir (D = b²), amma x-i mötərizə xaricinə çıxarmaq daha qısadır: x(ax + b) = 0. Kök 0-ı itirmə.
b = 0 olanda
ax² + c = 0D = −4ac. x² = −c/a yazıb kök almaq daha tezdir; −c/a mənfidirsə, həqiqi kök yoxdur.
7 · Diqqət
Beş tez-tez edilən səhv
Bu səhvlərin hamısında düstur düz yazılıb — itən bir işarə və ya bir bölmədir. Ona görə a, b, c-ni işarəsi ilə yaz və mötərizəyə al.
c mənfi olanda: 3x² + x − 5 = 0
Səhv
c = −5 «5» kimi götürülüb, nəticə də tərsinə çevrilib.
Düz
D = 1 − 4 · 3 · (−5) = 1 + 60 = 61Mənfi c ilə 4ac mənfidir, «− 4ac» isə müsbət olur: iki kök var.
b mənfi olanda: 2x² − 13x + 6 = 0
Səhv
Mənfi ədədin kvadratı mənfi olmur.
Düz
D = (−13)² − 48 = 169 − 48 = 121b-ni mötərizəyə al: (−13)² = 169.
İrrasional cavabı ixtisar edəndə (Nümunə 4)
Səhv
Yalnız birinci hədd 6-ya bölünüb.
Düz
(6 ± 2kvadrat kök 6) : 6 = (3 ± kvadrat kök 6) : 3Surətin hər iki həddi ortaq vuruq 2-yə bölünür.
D = 0 olanda: x² + 1,4x + 0,49 = 0
Səhv
«Sıfır» «yox» demək deyil, ± isə √D = 0 ilə yox olur.
Düz
x1 = x2 = −1,42 bölü = −0,7D = 1,96 − 1,96 = 0: iki bərabər kök, işarəsi −b/2a-dan gəlir.
D₁ düsturunda (Nümunə 6)
Səhv
−k əvəzinə k götürülüb.
Düz
(−3 ± 7) : 5 → 0,8 və −2Burada k = 3, ona görə surətdə −3 durur; məxrəcdə a = 5, 2a yox.
8 · Həyatda
Top neçə dəfə o hündürlükdə olur?
Top yerdən 17 m/s sürətlə şaquli yuxarı atılıb. Hava müqavimətini nəzərə almasaq və g ≈ 10 m/s² götürsək, top t saniyədən sonra təxminən h = 17t − 5t² metr hündürlükdə olur. Bu düstur fizikadan sadələşdirilmiş modeldir — burada o, hazır verilir.
«Top 10,4 m hündürlükdə nə vaxt olur?» sualı 17t − 5t² = 10,4, yəni 5t² − 17t + 10,4 = 0 tənliyidir.
D = (−17)² − 4 · 5 · 10,4 = 289 − 208 = 81t1,2 = 17 ± 910 bölü → t = 0,8 və t = 2,6
İki kök — iki an: top qalxarkən 0,8 s-də, düşərkən 2,6 s-də 10,4 m hündürlükdədir.
| h | D = 17² − 4 · 5 · h | top orada olur |
|---|---|---|
| 10,4 m | 289 − 208 = 81 | iki dəfə: 0,8 s və 2,6 s |
| 14,45 m | 289 − 289 = 0 | bir dəfə: 1,7 s |
| 19 m | 289 − 380 = −91 | heç vaxt |
D = 0 olan hündürlük topun ən yüksək nöqtəsidir: oraya top yalnız bir an çatır. D < 0 isə «top ora çatmır» deməkdir.
9 · Özünü yoxla
Bacarığını sına
Cavabı seç — düzgün olanda yaşıl, səhv olanda qırmızı işıqlanacaq. Həllinə də baxa bilərsən.
Asan
4x² − 3x − 5 = 0 tənliyinin diskriminantı neçədir?
Düzdür! c mənfidir, ona görə −4ac = +80.
Yox. a, b, c-ni işarəsi ilə qoy: b² = (−3)², c = −5.
Həllə bax
D = (−3)² − 4 · 4 · (−5) = 9 + 80 = 89.
−71: c-nin işarəsi itib (9 − 80). 29: 4 vuruğu unudulub (9 + 20). 71: (−3)² mənfi sanılıb (−9 + 80).
Asan
2x² − 5x + 4 = 0 tənliyinin neçə həqiqi kökü var?
Düzdür! D mənfidir.
Yox. Əvvəlcə D-ni hesabla və işarəsinə bax.
Həllə bax
D = (−5)² − 4 · 2 · 4 = 25 − 32 = −7 < 0 — həqiqi kökü yoxdur.
«İki müxtəlif»: c-nin işarəsi dəyişib (25 + 32 = 57). «İki bərabər»: mənfi D sıfır sanılıb — iki bərabər kök yalnız D = 0 olanda olur.
Orta
7x² + 4x − 3 = 0 tənliyini həll edin.
Əla! D = 100, √D = 10, məxrəc 14.
Yox. Düsturda −b və 2a durur: −4 və 14.
Həllə bax
D = 4² − 4 · 7 · (−3) = 16 + 84 = 100, kvadrat kök 100 = 10.
x1 = −4 − 1014 bölü = −1414 bölü = −1
x2 = −4 + 1014 bölü = 614 bölü = 37 bölü−37 bölü və 1: −b əvəzinə b götürülüb. −2 və 67 bölü : 2a = 14 əvəzinə a = 7-yə bölünüb.
Orta
7x² − 2x − 5 = 0 tənliyini D1 ilə həll edin.
Düzdür! k = −1, D₁ = 64.
Yox. b = −2 = 2 · (−1), deməli k = −1 və surətdə −k = 1 durur; D₁-in kökünü al.
Həllə bax
k = −1, D1 = k² − ac = (−1)² − 7 · (−5) = 1 + 35 = 36, kvadrat kök 64 = 8.
x1 = 1 − 89 bölü = −79 bölü
x2 = 1 + 89 bölü = 1−1 və 57 bölü : −k əvəzinə k götürülüb. −5 və 377 bölü : kvadrat kök D1 əvəzinə D1 = 64 yazılıb.
Çətin
2x² − 4x − 9 = 0 tənliyinin kökləri hansıdır?
Əla! D₁ = 22, məxrəc a = 2.
Yox. k = −2, deməli surətdə 2 durur; ixtisar edəndə hər iki həddi böl.
Həllə bax
b = −4 = 2 · (−2), k = −2. D1 = k² − ac = (−2)² − 2 · (−9) = 4 + 18 = 22 > 0.
x1,2 = 2 ± kvadrat kök 222 bölü . 22 = 2 · 11, kvadrat kök 22 sadələşmir və 2-yə bölünmür, ona görə cavab belə qalır.
1 ± kvadrat kök 22: yalnız birinci hədd 2-yə bölünüb. −2 ± kvadrat kök 222 bölü : −k əvəzinə k götürülüb.
Çətin
3x(x + 2) = 5x + 4 tənliyinin kiçik kökü hansıdır?
Düzdür! Əvvəl standart şəkil: 3x² + x − 4 = 0.
Yox. Əvvəlcə mötərizəni aç və hər şeyi bir tərəfə keçir; sonra −b ilə düstur.
Həllə bax
3x² + 6x = 5x + 4 → 3x² + x − 4 = 0. D = 1 + 48 = 49, x1,2 = −1 ± 76 bölü → −43 bölü və 1. Kiçiyi −43 bölü .
−2: sağ tərəf sıfır sanılıb (3x(x + 2) = 0 → 0 və −2). −1: −b əvəzinə b götürülüb (köklər −1 və 43 bölü alınır).
Xülasə
Yadda qalanlar
- x1,2 = (−b ± √D)/2aTam kvadrat ayırmanın hərflərlə bir dəfə edilmiş halıdır; köklər −b/2a-ya görə simmetrikdir.
- D = b² − 4acD > 0 — iki müxtəlif kök, D = 0 — iki bərabər kök, D < 0 — həqiqi kök yoxdur.
- b = 2k: (−k ± √D₁)/aD₁ = k² − ac. Əvvəlcə tənliyi standart şəklə gətir, a, b, c-ni işarəsi ilə yaz.
Növbəti mövzu: 3.14 Viyet teoremi — köklərlə əmsallar arasında daha bir əlaqə.