Как выразить х в уравнении

Видео:Как выразить х через у в линейном уравнении с двумя переменнымиСкачать

Как выразить х через у в линейном уравнении с двумя переменными

Выразить переменную из уравнения

При решении систем линейных уравнений с многими переменными возникает частая необходимость выражения из уравнения той или иной переменной.

Как это делается? Возьмем для примера уравнение 2x+10y+3z=10. В нем наличествуют три переменных X, Y, Z. При помощи онлайнового калькулятора в зависимости от потребности выражения той или иной переменной уравнение 2x+10y+3z=10 преобразуется:
— через z в уравнение вида z = (-2x-10y+10)/(+3);
— через y в уравнение вида y = (-2x-3z+10)/(+10);
— через x в уравнение вида x= (-10y-3z+10)/(+2).

Полученное значение переменной X, Y или Z можно подставлять в следующее уравнение системы. В результате в нем будет на одну неизвестную переменную меньше. Выражение переменной из уравнений требуется при решении задач линейного программирования, направленных на выяснение значений показателей эффективности (целевой функции) в самых различных направлениях.

Решение систем линейных уравнений требуется для целей определения важных показателей сложных практических производственных и иных задач:
— загрузки оборудования,
— планирования производств,
— составления пищевого рациона откармливаемых животных,
— использования сырья и пр.

Видео:Как выразить переменную. Алгебра 10 класс.Скачать

Как выразить переменную. Алгебра 10 класс.

Общие сведения об уравнениях

Уравнения — одна из сложных тем для усвоения, но при этом они являются достаточно мощным инструментом для решения большинства задач.

С помощью уравнений описываются различные процессы, протекающие в природе. Уравнения широко применяются в других науках: в экономике, физике, биологии и химии.

В данном уроке мы попробуем понять суть простейших уравнений, научимся выражать неизвестные и решим несколько уравнений. По мере усвоения новых материалов, уравнения будут усложняться, поэтому понять основы очень важно.

Видео:Линейное уравнение с двумя переменными. 7 класс.Скачать

Линейное уравнение с двумя переменными. 7 класс.

Что такое уравнение?

Уравнение — это равенство, содержащее в себе переменную, значение которой требуется найти. Это значение должно быть таким, чтобы при его подстановке в исходное уравнение получалось верное числовое равенство.

Например выражение 3 + 2 = 5 является равенством. При вычислении левой части получается верное числовое равенство 5 = 5 .

А вот равенство 3 + x = 5 является уравнением, поскольку содержит в себе переменную x , значение которой можно найти. Значение должно быть таким, чтобы при подстановке этого значения в исходное уравнение, получилось верное числовое равенство.

Другими словами, мы должны найти такое значение, при котором знак равенства оправдал бы свое местоположение — левая часть должна быть равна правой части.

Уравнение 3 + x = 5 является элементарным. Значение переменной x равно числу 2. При любом другом значении равенство соблюдáться не будет

Как выразить х в уравнении

Говорят, что число 2 является корнем или решением уравнения 3 + x = 5

Корень или решение уравнения — это значение переменной, при котором уравнение обращается в верное числовое равенство.

Корней может быть несколько или не быть совсем. Решить уравнение означает найти его корни или доказать, что корней нет.

Переменную, входящую в уравнение, иначе называют неизвестным. Вы вправе называть как вам удобнее. Это синонимы.

Примечание. Словосочетание «решить уравнение» говорит самó за себя. Решить уравнение означает «уравнять» равенство — сделать его сбалансированным, чтобы левая часть равнялась правой части.

Видео:ЛИНЕЙНЫЕ УРАВНЕНИЯ - Как решать линейные уравнения // Подготовка к ЕГЭ по МатематикеСкачать

ЛИНЕЙНЫЕ УРАВНЕНИЯ - Как решать линейные уравнения // Подготовка к ЕГЭ по Математике

Выразить одно через другое

Изучение уравнений по традиции начинается с того, чтобы научиться выражать одно число, входящее в равенство, через ряд других. Давайте не будем нарушать эту традицию и поступим также.

Рассмотрим следующее выражение:

Данное выражение является суммой чисел 8 и 2. Значение данного выражения равно 10

Получили равенство. Теперь можно выразить любое число из этого равенства через другие числа, входящие в это же равенство. К примеру, выразим число 2.

Чтобы выразить число 2, нужно задать вопрос: «что нужно сделать с числами 10 и 8, чтобы получить число 2». Понятно, что для получения числа 2, нужно из числа 10 вычесть число 8.

Так и делаем. Записываем число 2 и через знак равенства говорим, что для получения этого числа 2 мы из числа 10 вычли число 8:

Мы выразили число 2 из равенства 8 + 2 = 10 . Как видно из примера, ничего сложного в этом нет.

При решении уравнений, в частности при выражении одного числа через другие, знак равенства удобно заменять на слово «есть». Делать это нужно мысленно, а не в самом выражении.

Так, выражая число 2 из равенства 8 + 2 = 10 мы получили равенство 2 = 10 − 8 . Данное равенство можно прочесть так:

2 есть 10 − 8

То есть знак = заменен на слово «есть». Более того, равенство 2 = 10 − 8 можно перевести с математического языка на полноценный человеческий язык. Тогда его можно будет прочитать следующим образом:

Число 2 есть разность числа 10 и числа 8

Число 2 есть разница между числом 10 и числом 8.

Но мы ограничимся лишь заменой знака равенства на слово «есть», и то будем делать это не всегда. Элементарные выражения можно понимать и без перевода математического языка на язык человеческий.

Вернём получившееся равенство 2 = 10 − 8 в первоначальное состояние:

Выразим в этот раз число 8. Что нужно сделать с остальными числами, чтобы получить число 8? Верно, нужно из числа 10 вычесть число 2

Вернем получившееся равенство 8 = 10 − 2 в первоначальное состояние:

В этот раз выразим число 10. Но оказывается, что десятку выражать не нужно, поскольку она уже выражена. Достаточно поменять местами левую и правую часть, тогда получится то, что нам нужно:

Пример 2. Рассмотрим равенство 8 − 2 = 6

Выразим из этого равенства число 8. Чтобы выразить число 8 остальные два числа нужно сложить:

Вернем получившееся равенство 8 = 6 + 2 в первоначальное состояние:

Выразим из этого равенства число 2. Чтобы выразить число 2, нужно из 8 вычесть 6

Пример 3. Рассмотрим равенство 3 × 2 = 6

Выразим число 3. Чтобы выразить число 3, нужно 6 разделить 2

Как выразить х в уравнении

Вернем получившееся равенство Как выразить х в уравнениив первоначальное состояние:

Выразим из этого равенства число 2. Чтобы выразить число 2, нужно 6 разделить 3

Как выразить х в уравнении

Пример 4. Рассмотрим равенство Как выразить х в уравнении

Выразим из этого равенства число 15. Чтобы выразить число 15, нужно перемножить числа 3 и 5

Вернем получившееся равенство 15 = 3 × 5 в первоначальное состояние:

Как выразить х в уравнении

Выразим из этого равенства число 5. Чтобы выразить число 5, нужно 15 разделить 3

Как выразить х в уравнении

Видео:Как решать уравнения? уравнение 7 класс. Линейное уравнениеСкачать

Как решать уравнения? уравнение 7 класс. Линейное уравнение

Правила нахождения неизвестных

Рассмотрим несколько правил нахождения неизвестных. Возможно, они вам знакомы, но не мешает повторить их ещё раз. В дальнейшем их можно будет забыть, поскольку мы научимся решать уравнения, не применяя эти правила.

Вернемся к первому примеру, который мы рассматривали в предыдущей теме, где в равенстве 8 + 2 = 10 требовалось выразить число 2.

В равенстве 8 + 2 = 10 числа 8 и 2 являются слагаемыми, а число 10 — суммой.

Как выразить х в уравнении

Чтобы выразить число 2, мы поступили следующим образом:

То есть из суммы 10 вычли слагаемое 8.

Теперь представим, что в равенстве 8 + 2 = 10 вместо числа 2 располагается переменная x

В этом случае равенство 8 + 2 = 10 превращается в уравнение 8 + x = 10 , а переменная x берет на себя роль так называемого неизвестного слагаемого

Как выразить х в уравнении

Наша задача найти это неизвестное слагаемое, то есть решить уравнение 8 + x = 10 . Для нахождения неизвестного слагаемого предусмотрено следующее правило:

Чтобы найти неизвестное слагаемое, нужно из суммы вычесть известное слагаемое.

Что мы в принципе и сделали, когда выражали двойку в равенстве 8 + 2 = 10 . Чтобы выразить слагаемое 2, мы из суммы 10 вычли другое слагаемое 8

А сейчас, чтобы найти неизвестное слагаемое x , мы должны из суммы 10 вычесть известное слагаемое 8:

Если вычислить правую часть получившегося равенства, то можно узнать чему равна переменная x

Мы решили уравнение. Значение переменной x равно 2 . Для проверки значение переменной x отправляют в исходное уравнение 8 + x = 10 и подставляют вместо x. Так желательно поступать с любым решённым уравнением, поскольку нельзя быть точно уверенным, что уравнение решено правильно:

Как выразить х в уравнении

В результате получается верное числовое равенство. Значит уравнение решено правильно.

Это же правило действовало бы в случае, если неизвестным слагаемым было бы первое число 8.

В этом уравнении x — это неизвестное слагаемое, 2 — известное слагаемое, 10 — сумма. Чтобы найти неизвестное слагаемое x , нужно из суммы 10 вычесть известное слагаемое 2

Как выразить х в уравнении

Вернемся ко второму примеру из предыдущей темы, где в равенстве 8 − 2 = 6 требовалось выразить число 8.

В равенстве 8 − 2 = 6 число 8 это уменьшаемое, число 2 — вычитаемое, число 6 — разность

Как выразить х в уравнении

Чтобы выразить число 8, мы поступили следующим образом:

То есть сложили разность 6 и вычитаемое 2.

Теперь представим, что в равенстве 8 − 2 = 6 вместо числа 8 располагается переменная x

В этом случае переменная x берет на себя роль так называемого неизвестного уменьшаемого

Как выразить х в уравнении

Для нахождения неизвестного уменьшаемого предусмотрено следующее правило:

Чтобы найти неизвестное уменьшаемое, нужно к разности прибавить вычитаемое.

Что мы и сделали, когда выражали число 8 в равенстве 8 − 2 = 6 . Чтобы выразить уменьшаемое 8, мы к разности 6 прибавили вычитаемое 2.

А сейчас, чтобы найти неизвестное уменьшаемое x , мы должны к разности 6 прибавить вычитаемое 2

Если вычислить правую часть, то можно узнать чему равна переменная x

Теперь представим, что в равенстве 8 − 2 = 6 вместо числа 2 располагается переменная x

В этом случае переменная x берет на себя роль неизвестного вычитаемого

Как выразить х в уравнении

Для нахождения неизвестного вычитаемого предусмотрено следующее правило:

Чтобы найти неизвестное вычитаемое, нужно из уменьшаемого вычесть разность.

Что мы и сделали, когда выражали число 2 в равенстве 8 − 2 = 6. Чтобы выразить число 2, мы из уменьшаемого 8 вычли разность 6.

А сейчас, чтобы найти неизвестное вычитаемое x, нужно опять же из уменьшаемого 8 вычесть разность 6

Вычисляем правую часть и находим значение x

Вернемся к третьему примеру из предыдущей темы, где в равенстве 3 × 2 = 6 мы пробовали выразить число 3.

В равенстве 3 × 2 = 6 число 3 — это множимое, число 2 — множитель, число 6 — произведение

Как выразить х в уравнении

Чтобы выразить число 3 мы поступили следующим образом:

Как выразить х в уравнении

То есть разделили произведение 6 на множитель 2.

Теперь представим, что в равенстве 3 × 2 = 6 вместо числа 3 располагается переменная x

В этом случае переменная x берет на себя роль неизвестного множимого.

Как выразить х в уравнении

Для нахождения неизвестного множимого предусмотрено следующее правило:

Чтобы найти неизвестное множимое, нужно произведение разделить на множитель.

Что мы и сделали, когда выражали число 3 из равенства 3 × 2 = 6 . Произведение 6 мы разделили на множитель 2.

А сейчас для нахождения неизвестного множимого x , нужно произведение 6 разделить на множитель 2.

Как выразить х в уравнении

Вычисление правой части позволяет нам найти значение переменной x

Это же правило применимо в случае, если переменная x располагается вместо множителя, а не множимого. Представим, что в равенстве 3 × 2 = 6 вместо числа 2 располагается переменная x .

Как выразить х в уравнении

В этом случае переменная x берет на себя роль неизвестного множителя. Для нахождения неизвестного множителя предусмотрено такое же, что и для нахождения неизвестного множимого, а именно деление произведения на известный множитель:

Чтобы найти неизвестный множитель, нужно произведение разделить на множимое.

Как выразить х в уравнении

Что мы и сделали, когда выражали число 2 из равенства 3 × 2 = 6 . Тогда для получения числа 2 мы разделили произведение 6 на множимое 3.

А сейчас для нахождения неизвестного множителя x мы разделили произведение 6 на множимое 3.

Вычисление правой части равенства Как выразить х в уравнениипозволяет узнать чему равно x

Множимое и множитель вместе называют сомножителями. Поскольку правила нахождения множимого и множителя совпадают, мы можем сформулировать общее правило нахождения неизвестного сомножителя:

Чтобы найти неизвестный сомножитель, нужно произведение разделить на известный сомножитель.

Например, решим уравнение 9 × x = 18 . Переменная x является неизвестным сомножителем. Чтобы найти этот неизвестный сомножитель, нужно произведение 18 разделить на известный сомножитель 9

Как выразить х в уравнении

Отсюда Как выразить х в уравнении.

Решим уравнение x × 3 = 27 . Переменная x является неизвестным сомножителем. Чтобы найти этот неизвестный сомножитель, нужно произведение 27 разделить на известный сомножитель 3

Как выразить х в уравнении

Отсюда Как выразить х в уравнении.

Вернемся к четвертому примеру из предыдущей темы, где в равенстве Как выразить х в уравнениитребовалось выразить число 15. В этом равенстве число 15 — это делимое, число 5 — делитель, число 3 — частное.

Как выразить х в уравнении

Чтобы выразить число 15 мы поступили следующим образом:

То есть умножили частное 3 на делитель 5.

Теперь представим, что в равенстве Как выразить х в уравнениивместо числа 15 располагается переменная x

Как выразить х в уравнении

В этом случае переменная x берет на себя роль неизвестного делимого.

Как выразить х в уравнении

Для нахождения неизвестного делимого предусмотрено следующее правило:

Чтобы найти неизвестное делимое, нужно частное умножить на делитель.

Что мы и сделали, когда выражали число 15 из равенства Как выразить х в уравнении. Чтобы выразить число 15, мы умножили частное 3 на делитель 5.

А сейчас, чтобы найти неизвестное делимое x , нужно частное 3 умножить на делитель 5

Вычислим правую часть получившегося равенства. Так мы узнаем чему равна переменная x .

Теперь представим, что в равенстве Как выразить х в уравнениивместо числа 5 располагается переменная x .

Как выразить х в уравнении

В этом случае переменная x берет на себя роль неизвестного делителя.

Как выразить х в уравнении

Для нахождения неизвестного делителя предусмотрено следующее правило:

Чтобы найти неизвестный делитель, нужно делимое разделить на частное.

Что мы и сделали, когда выражали число 5 из равенства Как выразить х в уравнении. Чтобы выразить число 5, мы разделили делимое 15 на частное 3.

А сейчас, чтобы найти неизвестный делитель x , нужно делимое 15 разделить на частное 3

Как выразить х в уравнении

Вычислим правую часть получившегося равенства. Так мы узнаем чему равна переменная x .

Итак, для нахождения неизвестных мы изучили следующие правила:

  • Чтобы найти неизвестное слагаемое, нужно из суммы вычесть известное слагаемое;
  • Чтобы найти неизвестное уменьшаемое, нужно к разности прибавить вычитаемое;
  • Чтобы найти неизвестное вычитаемое, нужно из уменьшаемого вычесть разность;
  • Чтобы найти неизвестное множимое, нужно произведение разделить на множитель;
  • Чтобы найти неизвестный множитель, нужно произведение разделить на множимое;
  • Чтобы найти неизвестное делимое, нужно частное умножить на делитель;
  • Чтобы найти неизвестный делитель, нужно делимое разделить на частное.

Видео:Сложные уравнения. Как решить сложное уравнение?Скачать

Сложные уравнения. Как решить сложное уравнение?

Компоненты

Компонентами мы будем называть числа и переменные, входящие в равенство

Так, компонентами сложения являются слагаемые и сумма

Как выразить х в уравнении

Компонентами вычитания являются уменьшаемое, вычитаемое и разность

Как выразить х в уравнении

Компонентами умножения являются множимое, множитель и произведение

Как выразить х в уравнении

Компонентами деления являются делимое, делитель и частное

Как выразить х в уравнении

В зависимости от того, с какими компонентами мы будем иметь дело, будут применяться соответствующие правила нахождения неизвестных. Эти правила мы изучили в предыдущей теме. При решении уравнений желательно знать эти правило наизусть.

Пример 1. Найти корень уравнения 45 + x = 60

45 — слагаемое, x — неизвестное слагаемое, 60 — сумма. Имеем дело с компонентами сложения. Вспоминаем, что для нахождения неизвестного слагаемого, нужно из суммы вычесть известное слагаемое:

Вычислим правую часть, получим значение x равное 15

Значит корень уравнения 45 + x = 60 равен 15.

Чаще всего неизвестное слагаемое необходимо привести к виду при котором его можно было бы выразить.

Пример 2. Решить уравнение Как выразить х в уравнении

Здесь в отличие от предыдущего примера, неизвестное слагаемое нельзя выразить сразу, поскольку оно содержит коэффициент 2. Наша задача привести это уравнение к виду при котором можно было бы выразить x

В данном примере мы имеем дело с компонентами сложения — слагаемыми и суммой. 2x — это первое слагаемое, 4 — второе слагаемое, 8 — сумма.

Как выразить х в уравнении

При этом слагаемое 2x содержит переменную x . После нахождения значения переменной x слагаемое 2x примет другой вид. Поэтому слагаемое 2x можно полностью принять за неизвестное слагаемое:

Как выразить х в уравнении

Теперь применяем правило нахождения неизвестного слагаемого. Вычитаем из суммы известное слагаемое:

Как выразить х в уравнении

Вычислим правую часть получившегося уравнения:

Как выразить х в уравнении

Мы получили новое уравнение Как выразить х в уравнении. Теперь мы имеем дело с компонентами умножения: множимым, множителем и произведением. 2 — множимое, x — множитель, 4 — произведение

Как выразить х в уравнении

При этом переменная x является не просто множителем, а неизвестным множителем

Как выразить х в уравнении

Чтобы найти этот неизвестный множитель, нужно произведение разделить на множимое:

Как выразить х в уравнении

Вычислим правую часть, получим значение переменной x

Как выразить х в уравнении

Для проверки найденный корень отправим в исходное уравнение Как выразить х в уравнениии подставим вместо x

Как выразить х в уравнении

Получили верное числовое равенство. Значит уравнение решено правильно.

Пример 3. Решить уравнение 3x + 9x + 16x = 56

Cразу выразить неизвестное x нельзя. Сначала нужно привести данное уравнение к виду при котором его можно было бы выразить.

Приведем подобные слагаемые в левой части данного уравнения:

Как выразить х в уравнении

Имеем дело с компонентами умножения. 28 — множимое, x — множитель, 56 — произведение. При этом x является неизвестным множителем. Чтобы найти неизвестный множитель, нужно произведение разделить на множимое:

Как выразить х в уравнении

Отсюда x равен 2

Как выразить х в уравнении

Видео:Решение простых уравнений. Что значит решить уравнение? Как проверить решение уравнения?Скачать

Решение простых уравнений. Что значит решить уравнение? Как проверить решение уравнения?

Равносильные уравнения

В предыдущем примере при решении уравнения 3x + 9x + 16x = 56 , мы привели подобные слагаемые в левой части уравнения. В результате получили новое уравнение 28x = 56 . Старое уравнение 3x + 9x + 16x = 56 и получившееся новое уравнение 28x = 56 называют равносильными уравнениями, поскольку их корни совпадают.

Уравнения называют равносильными, если их корни совпадают.

Проверим это. Для уравнения 3x + 9x + 16x = 56 мы нашли корень равный 2 . Подставим этот корень сначала в уравнение 3x + 9x + 16x = 56 , а затем в уравнение 28x = 56 , которое получилось в результате приведения подобных слагаемых в левой части предыдущего уравнения. Мы должны получить верные числовые равенства

Как выразить х в уравнении

Согласно порядку действий, в первую очередь выполняется умножение:

Как выразить х в уравнении

Подставим корень 2 во второе уравнение 28x = 56

Как выразить х в уравнении

Видим, что у обоих уравнений корни совпадают. Значит уравнения 3x + 9x + 16x = 56 и 28x = 56 действительно являются равносильными.

Для решения уравнения 3x + 9x + 16x = 56 мы воспользовались одним из тождественных преобразований — приведением подобных слагаемых. Правильное тождественное преобразование уравнения позволило нам получить равносильное уравнение 28x = 56 , которое проще решать.

Из тождественных преобразований на данный момент мы умеем только сокращать дроби, приводить подобные слагаемые, выносить общий множитель за скобки, а также раскрывать скобки. Существуют и другие преобразования, которые следует знать. Но для общего представления о тождественных преобразованиях уравнений, изученных нами тем вполне хватает.

Рассмотрим некоторые преобразования, которые позволяют получить равносильное уравнение

Если к обеим частям уравнения прибавить одно и то же число, то получится уравнение равносильное данному.

Если из обеих частей уравнения вычесть одно и то же число, то получится уравнение равносильное данному.

Другими словами, корень уравнения не изменится, если к обеим частям данного уравнения прибавить (или вычесть из обеих частей) одно и то же число.

Пример 1. Решить уравнение Как выразить х в уравнении

Вычтем из обеих частей уравнения число 10

Как выразить х в уравнении

Приведем подобные слагаемые в обеих частях:

Как выразить х в уравнении

Получили уравнение 5x = 10 . Имеем дело с компонентами умножения. Чтобы найти неизвестный сомножитель x , нужно произведение 10 разделить на известный сомножитель 5.

Как выразить х в уравнении

Отсюда Как выразить х в уравнении.

Вернемся к исходному уравнению Как выразить х в уравнениии подставим вместо x найденное значение 2

Как выразить х в уравнении

Получили верное числовое равенство. Значит уравнение решено правильно.

Решая уравнение Как выразить х в уравнениимы вычли из обеих частей уравнения число 10 . В результате получили равносильное уравнение Как выразить х в уравнении. Корень этого уравнения, как и уравнения Как выразить х в уравнениитак же равен 2

Как выразить х в уравнении

Пример 2. Решить уравнение 4(x + 3) = 16

Раскроем скобки в левой части равенства:

Как выразить х в уравнении

Вычтем из обеих частей уравнения число 12

Как выразить х в уравнении

Приведем подобные слагаемые в обеих частях уравнения:

Как выразить х в уравненииВ левой части останется 4x , а в правой части число 4

Как выразить х в уравнении

Получили уравнение 4x = 4 . Имеем дело с компонентами умножения. Чтобы найти неизвестный сомножитель x , нужно произведение 4 разделить на известный сомножитель 4

Как выразить х в уравнении

Отсюда Как выразить х в уравнении

Вернемся к исходному уравнению 4(x + 3) = 16 и подставим вместо x найденное значение 1

Как выразить х в уравнении

Получили верное числовое равенство. Значит уравнение решено правильно.

Решая уравнение 4(x + 3) = 16 мы вычли из обеих частей уравнения число 12 . В результате получили равносильное уравнение 4x = 4 . Корень этого уравнения, как и уравнения 4(x + 3) = 16 так же равен 1

Как выразить х в уравнении

Пример 3. Решить уравнение Как выразить х в уравнении

Раскроем скобки в левой части равенства:

Как выразить х в уравнении

Прибавим к обеим частям уравнения число 8

Как выразить х в уравнении

Приведем подобные слагаемые в обеих частях уравнения:

Как выразить х в уравнении

В левой части останется 2x , а в правой части число 9

Как выразить х в уравнении

В получившемся уравнении 2x = 9 выразим неизвестное слагаемое x

Как выразить х в уравнении

Отсюда Как выразить х в уравнении

Вернемся к исходному уравнению Как выразить х в уравнениии подставим вместо x найденное значение 4,5

Как выразить х в уравнении

Получили верное числовое равенство. Значит уравнение решено правильно.

Решая уравнение Как выразить х в уравнениимы прибавили к обеим частям уравнения число 8. В результате получили равносильное уравнение Как выразить х в уравнении. Корень этого уравнения, как и уравнения Как выразить х в уравнениитак же равен 4,5

Как выразить х в уравнении

Следующее правило, которое позволяет получить равносильное уравнение, выглядит следующим образом

Если в уравнении перенести слагаемое из одной части в другую, изменив его знак, то получится уравнение равносильное данному.

То есть корень уравнения не изменится, если мы перенесем слагаемое из одной части уравнения в другую, изменив его знак. Это свойство является одним из важных и одним из часто используемых при решении уравнений.

Рассмотрим следующее уравнение:

Как выразить х в уравнении

Корень данного уравнения равен 2. Подставим вместо x этот корень и проверим получается ли верное числовое равенство

Как выразить х в уравнении

Получается верное равенство. Значит число 2 действительно является корнем уравнения Как выразить х в уравнении.

Теперь попробуем поэкспериментировать со слагаемыми этого уравнения, перенося их из одной части в другую, изменяя знаки.

Например, слагаемое 3x располагается в левой части равенства. Перенесём его в правую часть, изменив знак на противоположный:

Как выразить х в уравнении

Получилось уравнение 12 = 9x − 3x . Приведем подобные слагаемые в правой части данного уравнения:

Как выразить х в уравнении

Имеем дело с компонентами умножения. Переменная x является неизвестным сомножителем. Найдём этот известный сомножитель:

Как выразить х в уравнении

Отсюда x = 2 . Как видим, корень уравнения не изменился. Значит уравнения 12 + 3x = 9x и 12 = 9x − 3x являются равносильными.

На самом деле данное преобразование является упрощенным методом предыдущего преобразования, где к обеим частям уравнения прибавлялось (или вычиталось) одно и то же число.

Мы сказали, что в уравнении 12 + 3x = 9x слагаемое 3x было перенесено в правую часть, изменив знак. В реальности же происходило следующее: из обеих частей уравнения вычли слагаемое 3x

Как выразить х в уравнении

Затем в левой части были приведены подобные слагаемые и получено уравнение 12 = 9x − 3x. Затем опять были приведены подобные слагаемые, но уже в правой части, и получено уравнение 12 = 6x.

Но так называемый «перенос» более удобен для подобных уравнений, поэтому он и получил такое широкое распространение. Решая уравнения, мы часто будем пользоваться именно этим преобразованием.

Равносильными также являются уравнения 12 + 3x = 9x и 3x − 9x = −12 . В этот раз в уравнении 12 + 3x = 9x слагаемое 12 было перенесено в правую часть, а слагаемое 9x в левую. Не следует забывать, что знаки этих слагаемых были изменены во время переноса

Как выразить х в уравнении

Следующее правило, которое позволяет получить равносильное уравнение, выглядит следующим образом:

Если обе части уравнения умножить или разделить на одно и то же число, не равное нулю, то получится уравнение равносильное данному.

Другими словами, корни уравнения не изменятся, если обе его части умножить или разделить на одно и то же число. Это действие часто применяется тогда, когда нужно решить уравнение содержащее дробные выражения.

Сначала рассмотрим примеры, в которых обе части уравнения будут умножаться на одно и то же число.

Пример 1. Решить уравнение Как выразить х в уравнении

При решении уравнений, содержащих дробные выражения, сначала принято упростить это уравнение.

В данном случае мы имеем дело именно с таким уравнением. В целях упрощения данного уравнения обе его части можно умножить на 8:

Как выразить х в уравнении

Мы помним, что для умножения дроби на число, нужно числитель данной дроби умножить на это число. У нас имеются две дроби и каждая из них умножается на число 8. Наша задача умножить числители дробей на это число 8

Как выразить х в уравнении

Теперь происходит самое интересное. В числителях и знаменателях обеих дробей содержится множитель 8, который можно сократить на 8. Это позволит нам избавиться от дробного выражения:

Как выразить х в уравнении

В результате останется простейшее уравнение

Как выразить х в уравнении

Ну и нетрудно догадаться, что корень этого уравнения равен 4

Как выразить х в уравнении

Вернемся к исходному уравнению Как выразить х в уравнениии подставим вместо x найденное значение 4

Как выразить х в уравнении

Получается верное числовое равенство. Значит уравнение решено правильно.

При решении данного уравнения мы умножили обе его части на 8. В результате получили уравнение Как выразить х в уравнении. Корень этого уравнения, как и уравнения Как выразить х в уравненииравен 4. Значит эти уравнения равносильны.

Множитель на который умножаются обе части уравнения принято записывать перед частью уравнения, а не после неё. Так, решая уравнение Как выразить х в уравнении, мы умножили обе части на множитель 8 и получили следующую запись:

Как выразить х в уравнении

От этого корень уравнения не изменился, но если бы мы сделали это находясь в школе, то нам сделали бы замечание, поскольку в алгебре множитель принято записывать перед тем выражением, с которым он перемножается. Поэтому умножение обеих частей уравнения Как выразить х в уравнениина множитель 8 желательно переписать следующим образом:

Как выразить х в уравнении

Пример 2. Решить уравнение Как выразить х в уравнении

Умнóжим обе части уравнения на 15

Как выразить х в уравнении

В левой части множители 15 можно сократить на 15, а в правой части множители 15 и 5 можно сократить на 5

Как выразить х в уравнении

Перепишем то, что у нас осталось:

Как выразить х в уравнении

Раскроем скобки в правой части уравнения:

Как выразить х в уравнении

Перенесем слагаемое x из левой части уравнения в правую часть, изменив знак. А слагаемое 15 из правой части уравнения перенесем в левую часть, опять же изменив знак:

Как выразить х в уравнении

Приведем подобные слагаемые в обеих частях, получим

Как выразить х в уравнении

Имеем дело с компонентами умножения. Переменная x является неизвестным сомножителем. Найдём этот известный сомножитель:

Как выразить х в уравнении

Отсюда Как выразить х в уравнении

Вернемся к исходному уравнению Как выразить х в уравнениии подставим вместо x найденное значение 5

Как выразить х в уравнении

Получается верное числовое равенство. Значит уравнение решено правильно. При решении данного уравнения мы умножили обе го части на 15 . Далее выполняя тождественные преобразования, мы получили уравнение 10 = 2x . Корень этого уравнения, как и уравнения Как выразить х в уравненииравен 5 . Значит эти уравнения равносильны.

Пример 3. Решить уравнение Как выразить х в уравнении

Умнóжим обе части уравнения на 3

Как выразить х в уравнении

В левой части можно сократить две тройки, а правая часть будет равна 18

Как выразить х в уравнении

Останется простейшее уравнение Как выразить х в уравнении. Имеем дело с компонентами умножения. Переменная x является неизвестным сомножителем. Найдём этот известный сомножитель:

Как выразить х в уравнении

Отсюда Как выразить х в уравнении

Вернемся к исходному уравнению Как выразить х в уравнениии подставим вместо x найденное значение 9

Как выразить х в уравнении

Получается верное числовое равенство. Значит уравнение решено правильно.

Пример 4. Решить уравнение Как выразить х в уравнении

Умнóжим обе части уравнения на 6

Как выразить х в уравнении

В левой части уравнения раскроем скобки. В правой части множитель 6 можно поднять в числитель:

Как выразить х в уравнении

Сократим в обеих частях уравнениях то, что можно сократить:

Как выразить х в уравнении

Перепишем то, что у нас осталось:

Как выразить х в уравнении

Раскроем скобки в обеих частях уравнения:

Как выразить х в уравнении

Воспользуемся переносом слагаемых. Слагаемые, содержащие неизвестное x , сгруппируем в левой части уравнения, а слагаемые свободные от неизвестных — в правой:

Как выразить х в уравнении

Приведем подобные слагаемые в обеих частях:

Как выразить х в уравнении

Теперь найдем значение переменной x . Для этого разделим произведение 28 на известный сомножитель 7

Как выразить х в уравнении

Вернемся к исходному уравнению Как выразить х в уравнениии подставим вместо x найденное значение 4

Как выразить х в уравнении

Получилось верное числовое равенство. Значит уравнение решено правильно.

Пример 5. Решить уравнение Как выразить х в уравнении

Раскроем скобки в обеих частях уравнения там, где это можно:

Как выразить х в уравнении

Умнóжим обе части уравнения на 15

Как выразить х в уравнении

Раскроем скобки в обеих частях уравнения:

Как выразить х в уравнении

Сократим в обеих частях уравнения, то что можно сократить:

Как выразить х в уравнении

Перепишем то, что у нас осталось:

Как выразить х в уравнении

Раскроем скобки там, где это можно:

Как выразить х в уравнении

Воспользуемся переносом слагаемых. Слагаемые, содержащие неизвестное, сгруппируем в левой части уравнения, а слагаемые, свободные от неизвестных — в правой. Не забываем, что во время переноса, слагаемые меняют свои знаки на противоположные:

Как выразить х в уравнении

Приведем подобные слагаемые в обеих частях уравнения:

Как выразить х в уравнении

Найдём значение x

Как выразить х в уравнении

В получившемся ответе можно выделить целую часть:

Как выразить х в уравнении

Вернемся к исходному уравнению и подставим вместо x найденное значение Как выразить х в уравнении

Как выразить х в уравнении

Получается довольно громоздкое выражение. Воспользуемся переменными. Левую часть равенства занесем в переменную A , а правую часть равенства в переменную B

Как выразить х в уравнении

Наша задача состоит в том, чтобы убедиться равна ли левая часть правой. Другими словами, доказать равенство A = B

Найдем значение выражения, находящегося в переменной А.

Как выразить х в уравнении

Значение переменной А равно Как выразить х в уравнении. Теперь найдем значение переменной B . То есть значение правой части нашего равенства. Если и оно равно Как выразить х в уравнении, то уравнение будет решено верно

Как выразить х в уравнении

Видим, что значение переменной B , как и значение переменной A равно Как выразить х в уравнении. Это значит, что левая часть равна правой части. Отсюда делаем вывод, что уравнение решено правильно.

Теперь попробуем не умножать обе части уравнения на одно и то же число, а делить.

Рассмотрим уравнение 30x + 14x + 14 = 70x − 40x + 42 . Решим его обычным методом: слагаемые, содержащие неизвестные, сгруппируем в левой части уравнения, а слагаемые, свободные от неизвестных — в правой. Далее выполняя известные тождественные преобразования, найдем значение x

Как выразить х в уравнении

Подставим найденное значение 2 вместо x в исходное уравнение:

Как выразить х в уравнении

Теперь попробуем разделить все слагаемые уравнения 30x + 14x + 14 = 70x − 40x + 42 на какое-нибудь число. Замечаем, что все слагаемые этого уравнения имеют общий множитель 2. На него и разделим каждое слагаемое:

Как выразить х в уравнении

Выполним сокращение в каждом слагаемом:

Как выразить х в уравнении

Перепишем то, что у нас осталось:

Как выразить х в уравнении

Решим это уравнение, пользуясь известными тождественными преобразованиями:

Как выразить х в уравнении

Получили корень 2 . Значит уравнения 15x + 7x + 7 = 35x − 20x + 21 и 30x + 14x + 14 = 70x − 40x + 42 равносильны.

Деление обеих частей уравнения на одно и то же число позволяет освобождать неизвестное от коэффициента. В предыдущем примере когда мы получили уравнение 7x = 14 , нам потребовалось разделить произведение 14 на известный сомножитель 7. Но если бы мы в левой части освободили неизвестное от коэффициента 7, корень нашелся бы сразу. Для этого достаточно было разделить обе части на 7

Как выразить х в уравнении

Этим методом мы тоже будем пользоваться часто.

Видео:Решение матричных уравненийСкачать

Решение матричных уравнений

Умножение на минус единицу

Если обе части уравнения умножить на минус единицу, то получится уравнение равносильное данному.

Это правило следует из того, что от умножения (или деления) обеих частей уравнения на одно и то же число, корень данного уравнения не меняется. А значит корень не поменяется если обе его части умножить на −1 .

Данное правило позволяет поменять знаки всех компонентов, входящих в уравнение. Для чего это нужно? Опять же, чтобы получить равносильное уравнение, которое проще решать.

Рассмотрим уравнение Как выразить х в уравнении. Чему равен корень этого уравнения?

Прибавим к обеим частям уравнения число 5

Как выразить х в уравнении

Приведем подобные слагаемые:

Как выразить х в уравнении

А теперь вспомним про коэффициент буквенного выражения. Что же представляет собой левая часть уравнения Как выразить х в уравнении. Это есть произведение минус единицы и переменной x

Как выразить х в уравнении

То есть минус, стоящий перед переменной x, относится не к самой переменной x , а к единице, которую мы не видим, поскольку коэффициент 1 принято не записывать. Это означает, что уравнение Как выразить х в уравнениина самом деле выглядит следующим образом:

Как выразить х в уравнении

Имеем дело с компонентами умножения. Чтобы найти х , нужно произведение −5 разделить на известный сомножитель −1 .

Как выразить х в уравнении

или разделить обе части уравнения на −1 , что еще проще

Как выразить х в уравнении

Итак, корень уравнения Как выразить х в уравненииравен 5 . Для проверки подставим его в исходное уравнение. Не забываем, что в исходном уравнении минус стоящий перед переменной x относится к невидимой единице

Как выразить х в уравнении

Получилось верное числовое равенство. Значит уравнение решено верно.

Теперь попробуем умножить обе части уравнения Как выразить х в уравнениина минус единицу:

Как выразить х в уравнении

После раскрытия скобок в левой части образуется выражение Как выразить х в уравнении, а правая часть будет равна 10

Как выразить х в уравнении

Корень этого уравнения, как и уравнения Как выразить х в уравненииравен 5

Как выразить х в уравнении

Значит уравнения Как выразить х в уравнениии Как выразить х в уравненииравносильны.

Пример 2. Решить уравнение Как выразить х в уравнении

В данном уравнении все компоненты являются отрицательными. С положительными компонентами работать удобнее, чем с отрицательными, поэтому поменяем знаки всех компонентов, входящих в уравнение Как выразить х в уравнении. Для этого умнóжим обе части данного уравнения на −1 .

Понятно, что от умножения на −1 любое число поменяет свой знак на противоположный. Поэтому саму процедуру умножения на −1 и раскрытие скобок подробно не расписывают, а сразу записывают компоненты уравнения с противоположными знаками.

Так, умножение уравнения Как выразить х в уравнениина −1 можно записать подробно следующим образом:

Как выразить х в уравнении

либо можно просто поменять знаки всех компонентов:

Как выразить х в уравнении

Получится то же самое, но разница будет в том, что мы сэкономим себе время.

Итак, умножив обе части уравнения Как выразить х в уравнениина −1 , мы получили уравнение Как выразить х в уравнении. Решим данное уравнение. Из обеих частей вычтем число 4 и разделим обе части на 3

Как выразить х в уравнении

Когда корень найден, переменную обычно записывают в левой части, а её значение в правой, что мы и сделали.

Пример 3. Решить уравнение Как выразить х в уравнении

Умнóжим обе части уравнения на −1 . Тогда все компоненты поменяют свои знаки на противоположные:

Как выразить х в уравнении

Из обеих частей получившегося уравнения вычтем 2x и приведем подобные слагаемые:

Как выразить х в уравнении

Прибавим к обеим частям уравнения единицу и приведем подобные слагаемые: Как выразить х в уравнении

Видео:Решение систем уравнений. Методом подстановки. Выразить YСкачать

Решение систем уравнений. Методом подстановки. Выразить Y

Приравнивание к нулю

Недавно мы узнали, что если в уравнении перенести слагаемое из одной части в другую, изменив его знак, то получится уравнение равносильное данному.

А что будет если перенести из одной части в другую не одно слагаемое, а все слагаемые? Верно, в той части откуда забрали все слагаемые останется ноль. Иными словами, не останется ничего.

В качестве примера рассмотрим уравнение Как выразить х в уравнении. Решим данное уравнение, как обычно — слагаемые, содержащие неизвестные сгруппируем в одной части, а числовые слагаемые, свободные от неизвестных оставим в другой. Далее выполняя известные тождественные преобразования, найдем значение переменной x

Как выразить х в уравнении

Теперь попробуем решить это же уравнение, приравняв все его компоненты к нулю. Для этого перенесем все слагаемые из правой части в левую, изменив знаки:

Как выразить х в уравнении

Приведем подобные слагаемые в левой части:

Как выразить х в уравнении

Прибавим к обеим частям 77 , и разделим обе части на 7

Видео:Алгебра 7 Линейное уравнение с одной переменнойСкачать

Алгебра 7 Линейное уравнение с одной переменной

Альтернатива правилам нахождения неизвестных

Очевидно, что зная о тождественных преобразованиях уравнений, можно не заучивать наизусть правила нахождения неизвестных.

К примеру, для нахождения неизвестного в уравнении Как выразить х в уравнениимы произведение 10 делили на известный сомножитель 2

Как выразить х в уравнении

Но если в уравнении Как выразить х в уравненииобе части разделить на 2 корень найдется сразу. В левой части уравнения в числителе множитель 2 и в знаменателе множитель 2 сократятся на 2. А правая часть будет равна 5

Как выразить х в уравнении

Уравнения вида Как выразить х в уравнениимы решали выражая неизвестное слагаемое:

Как выразить х в уравнении

Как выразить х в уравнении

Как выразить х в уравнении

Но можно воспользоваться тождественными преобразованиями, которые мы сегодня изучили. В уравнении Как выразить х в уравнениислагаемое 4 можно перенести в правую часть, изменив знак:

Как выразить х в уравнении

Как выразить х в уравнении

Далее разделить обе части на 2

Как выразить х в уравнении

В левой части уравнения сократятся две двойки. Правая часть будет равна 2. Отсюда Как выразить х в уравнении.

Либо можно было из обеих частей уравнения вычесть 4. Тогда получилось бы следующее:

Как выразить х в уравнении

В случае с уравнениями вида Как выразить х в уравненииудобнее делить произведение на известный сомножитель. Сравним оба решения:

Как выразить х в уравнении

Первое решение намного короче и аккуратнее. Второе решение можно значительно укоротить, если выполнить деление в уме.

Тем не менее, необходимо знать оба метода, и только затем использовать тот, который больше нравится.

Видео:Как выразить одну переменную через другую?Скачать

Как выразить одну переменную через другую?

Когда корней несколько

Уравнение может иметь несколько корней. Например уравнение x(x + 9) = 0 имеет два корня: 0 и −9 .

Как выразить х в уравнении

В уравнении x(x + 9) = 0 нужно было найти такое значение x при котором левая часть была бы равна нулю. В левой части этого уравнения содержатся выражения x и (x + 9) , которые являются сомножителями. Из законов умножения мы знаем, что произведение равно нулю, если хотя бы один из сомножителей равен нулю (или первый сомножитель или второй).

То есть в уравнении x(x + 9) = 0 равенство будет достигаться, если x будет равен нулю или (x + 9) будет равно нулю.

Приравняв к нулю оба этих выражения, мы сможем найти корни уравнения x(x + 9) = 0 . Первый корень, как видно из примера, нашелся сразу. Для нахождения второго корня нужно решить элементарное уравнение x + 9 = 0 . Несложно догадаться, что корень этого уравнения равен −9 . Проверка показывает, что корень верный:

Пример 2. Решить уравнение Как выразить х в уравнении

Данное уравнение имеет два корня: 1 и 2. Левая часть уравнения является произведение выражений (x − 1) и (x − 2) . А произведение равно нулю, если хотя бы один из сомножителей равен нулю (или сомножитель (x − 1) или сомножитель (x − 2) ).

Найдем такое x при котором выражения (x − 1) или (x − 2) обращаются в нули:

Как выразить х в уравнении

Подставляем по-очереди найденные значения в исходное уравнение Как выразить х в уравнениии убеждаемся, что при этих значениях левая часть равняется нулю:

Как выразить х в уравнении

Видео:Решение биквадратных уравнений. 8 класс.Скачать

Решение биквадратных уравнений. 8 класс.

Когда корней бесконечно много

Уравнение может иметь бесконечно много корней. То есть подставив в такое уравнение любое число, мы получим верное числовое равенство.

Пример 1. Решить уравнение Как выразить х в уравнении

Корнем данного уравнения является любое число. Если раскрыть скобки в левой части уравнения и привести подобные слагаемые, то получится равенство 14 = 14 . Это равенство будет получаться при любом x

Как выразить х в уравнении

Пример 2. Решить уравнение Как выразить х в уравнении

Корнем данного уравнения является любое число. Если раскрыть скобки в левой части уравнения, то получится равенство 10x + 12 = 10x + 12. Это равенство будет получаться при любом x

Видео:Дробно-рациональные уравнения. 8 класс.Скачать

Дробно-рациональные уравнения. 8 класс.

Когда корней нет

Случается и так, что уравнение вовсе не имеет решений, то есть не имеет корней. Например уравнение Как выразить х в уравнениине имеет корней, поскольку при любом значении x , левая часть уравнения не будет равна правой части. Например, пусть Как выразить х в уравнении. Тогда уравнение примет следующий вид

Как выразить х в уравнении

Пусть Как выразить х в уравнении

Как выразить х в уравнении

Пример 2. Решить уравнение Как выразить х в уравнении

Раскроем скобки в левой части равенства:

Как выразить х в уравнении

Приведем подобные слагаемые:

Как выразить х в уравнении

Видим, что левая часть не равна правой части. И так будет при любом значении y . Например, пусть y = 3 .

Как выразить х в уравнении

Видео:РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ |ПОДРОБНОЕ ОБЪЯСНЕНИЕ КАК РЕШИТЬ УРАВНЕНИЯ / ПРОСТЫЕ УРАВНЕНИЯ 2 КЛАСС МАТЕМАТИКАСкачать

РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ |ПОДРОБНОЕ ОБЪЯСНЕНИЕ КАК РЕШИТЬ УРАВНЕНИЯ / ПРОСТЫЕ УРАВНЕНИЯ  2 КЛАСС МАТЕМАТИКА

Буквенные уравнения

Уравнение может содержать не только числа с переменными, но и буквы.

Например, формула нахождения скорости является буквенным уравнением:

Как выразить х в уравнении

Данное уравнение описывает скорость движения тела при равноускоренном движении.

Полезным навыком является умение выразить любой компонент, входящий в буквенное уравнение. Например, чтобы из уравнения Как выразить х в уравненииопределить расстояние, нужно выразить переменную s .

Умнóжим обе части уравнения Как выразить х в уравнениина t

Как выразить х в уравнении

В правой части переменные t сократим на t и перепишем то, что у нас осталось:

Как выразить х в уравнении

В получившемся уравнении левую и правую часть поменяем местами:

Как выразить х в уравнении

У нас получилась формула нахождения расстояния, которую мы изучали ранее.

Попробуем из уравнения Как выразить х в уравненииопределить время. Для этого нужно выразить переменную t .

Умнóжим обе части уравнения на t

Как выразить х в уравнении

В правой части переменные t сократим на t и перепишем то, что у нас осталось:

Как выразить х в уравнении

В получившемся уравнении v × t = s обе части разделим на v

Как выразить х в уравнении

В левой части переменные v сократим на v и перепишем то, что у нас осталось:

Как выразить х в уравнении

У нас получилась формула определения времени, которую мы изучали ранее.

Предположим, что скорость поезда равна 50 км/ч

А расстояние равно 100 км

Тогда буквенное уравнение Как выразить х в уравнениипримет следующий вид

Как выразить х в уравнении

Из этого уравнения можно найти время. Для этого нужно суметь выразить переменную t . Можно воспользоваться правилом нахождения неизвестного делителя, разделив делимое на частное и таким образом определить значение переменной t

Как выразить х в уравнении

либо можно воспользоваться тождественными преобразованиями. Сначала умножить обе части уравнения на t

Как выразить х в уравнении

Затем разделить обе части на 50

Как выразить х в уравнении

Пример 2. Дано буквенное уравнение Как выразить х в уравнении. Выразите из данного уравнения x

Вычтем из обеих частей уравнения a

Как выразить х в уравнении

Разделим обе части уравнения на b

Как выразить х в уравнении

Теперь, если нам попадется уравнение вида a + bx = c , то у нас будет готовое решение. Достаточно будет подставить в него нужные значения. Те значения, которые будут подставляться вместо букв a, b, c принято называть параметрами. А уравнения вида a + bx = c называют уравнением с параметрами. В зависимости от параметров, корень будет меняться.

Решим уравнение 2 + 4x = 10 . Оно похоже на буквенное уравнение a + bx = c . Вместо того, чтобы выполнять тождественные преобразования, мы можем воспользоваться готовым решением. Сравним оба решения:

Как выразить х в уравнении

Видим, что второе решение намного проще и короче.

Для готового решения необходимо сделать небольшое замечание. Параметр b не должен быть равным нулю (b ≠ 0) , поскольку деление на ноль на допускается.

Пример 3. Дано буквенное уравнение Как выразить х в уравнении. Выразите из данного уравнения x

Раскроем скобки в обеих частях уравнения

Как выразить х в уравнении

Воспользуемся переносом слагаемых. Параметры, содержащие переменную x , сгруппируем в левой части уравнения, а параметры свободные от этой переменной — в правой.

Как выразить х в уравнении

В левой части вынесем за скобки множитель x

Как выразить х в уравнении

Разделим обе части на выражение a − b

Как выразить х в уравнении

В левой части числитель и знаменатель можно сократить на a − b . Так окончательно выразится переменная x

Как выразить х в уравнении

Теперь, если нам попадется уравнение вида a(x − c) = b(x + d) , то у нас будет готовое решение. Достаточно будет подставить в него нужные значения.

Допустим нам дано уравнение 4(x − 3) = 2(x + 4) . Оно похоже на уравнение a(x − c) = b(x + d) . Решим его двумя способами: при помощи тождественных преобразований и при помощи готового решения:

Для удобства вытащим из уравнения 4(x − 3) = 2(x + 4) значения параметров a, b, c, d . Это позволит нам не ошибиться при подстановке:

Как выразить х в уравнении

Как выразить х в уравнении

Как и в прошлом примере знаменатель здесь не должен быть равным нулю (a − b ≠ 0) . Если нам встретится уравнение вида a(x − c) = b(x + d) в котором параметры a и b будут одинаковыми, мы сможем не решая его сказать, что у данного уравнения корней нет, поскольку разность одинаковых чисел равна нулю.

Например, уравнение 2(x − 3) = 2(x + 4) является уравнением вида a(x − c) = b(x + d) . В уравнении 2(x − 3) = 2(x + 4) параметры a и b одинаковые. Если мы начнём его решать, то придем к тому, что левая часть не будет равна правой части:

Как выразить х в уравнении

Пример 4. Дано буквенное уравнение Как выразить х в уравнении. Выразите из данного уравнения x

Приведем левую часть уравнения к общему знаменателю:

Как выразить х в уравнении

Умнóжим обе части на a

Как выразить х в уравнении

В левой части x вынесем за скобки

Как выразить х в уравнении

Разделим обе части на выражение (1 − a)

Как выразить х в уравнении

Видео:Простые уравнения. Как решать простые уравнения?Скачать

Простые уравнения. Как решать простые уравнения?

Линейные уравнения с одним неизвестным

Рассмотренные в данном уроке уравнения называют линейными уравнениями первой степени с одним неизвестным.

Если уравнение дано в первой степени, не содержит деления на неизвестное, а также не содержит корней из неизвестного, то его можно назвать линейным. Мы еще не изучали степени и корни, поэтому чтобы не усложнять себе жизнь, слово «линейный» будем понимать как «простой».

Большинство уравнений, решенных в данном уроке, в конечном итоге сводились к простейшему уравнению, в котором нужно было произведение разделить на известный сомножитель. Таковым к примеру является уравнение 2 (x + 3) = 16 . Давайте решим его.

Раскроем скобки в левой части уравнения, получим 2 x + 6 = 16. Перенесем слагаемое 6 в правую часть, изменив знак. Тогда получим 2 x = 16 − 6. Вычислим правую часть, получим 2x = 10. Чтобы найти x , разделим произведение 10 на известный сомножитель 2. Отсюда x = 5.

Уравнение 2 (x + 3) = 16 является линейным. Оно свелось к уравнению 2x = 10 , для нахождения корня которого потребовалось разделить произведение на известный сомножитель. Такое простейшее уравнение называют линейным уравнением первой степени с одним неизвестным в каноническом виде. Слово «канонический» является синонимом слов «простейший» или «нормальный».

Линейное уравнение первой степени с одним неизвестным в каноническом виде называют уравнение вида ax = b.

Полученное нами уравнение 2x = 10 является линейным уравнением первой степени с одним неизвестным в каноническом виде. У этого уравнения первая степень, одно неизвестное, оно не содержит деления на неизвестное и не содержит корней из неизвестного, и представлено оно в каноническом виде, то есть в простейшем виде при котором легко можно определить значение x . Вместо параметров a и b в нашем уравнении содержатся числа 2 и 10. Но подобное уравнение может содержать и другие числа: положительные, отрицательные или равные нулю.

Если в линейном уравнении a = 0 и b = 0 , то уравнение имеет бесконечно много корней. Действительно, если a равно нулю и b равно нулю, то линейное уравнение ax = b примет вид 0x = 0 . При любом значении x левая часть будет равна правой части.

Если в линейном уравнении a = 0 и b ≠ 0 , то уравнение корней не имеет. Действительно, если a равно нулю и b равно какому-нибудь числу, не равному нулю, скажем числу 5, то уравнение ax = b примет вид 0x = 5 . Левая часть будет равна нулю, а правая часть пяти. А ноль не равен пяти.

Если в линейном уравнении a ≠ 0 , и b равно любому числу, то уравнение имеет один корень. Он определяется делением параметра b на параметр a

Как выразить х в уравнении

Действительно, если a равно какому-нибудь числу, не равному нулю, скажем числу 3 , и b равно какому-нибудь числу, скажем числу 6 , то уравнение Как выразить х в уравнениипримет вид Как выразить х в уравнении.
Отсюда Как выразить х в уравнении.

Существует и другая форма записи линейного уравнения первой степени с одним неизвестным. Выглядит она следующим образом: ax − b = 0 . Это то же самое уравнение, что и ax = b , но параметр b перенесен в левую часть с противоположным знаком. Такие уравнение мы тоже решали в данном уроке. Например, уравнение 7x − 77 = 0 . Уравнение вида ax − b = 0 называют линейным уравнением первой степени с одним неизвестным в общем виде.

В будущем после изучения рациональных выражений, мы рассмотрим такие понятия, как посторонние корни и потеря корней. А пока рассмотренного в данном уроке будет достаточным.

Видео:СУПЕР ЛАЙФХАК — Как решать Иррациональные УравненияСкачать

СУПЕР ЛАЙФХАК — Как решать Иррациональные Уравнения

WolframAlpha по-русски

Математика с WolframAlpha ® . Объяснения с примерами.

Решение «буквенных» уравнений в Wolfram|Alpha

Задача «выразить х из уравнения (с несколькими неизвестными)» встречается довольно часто. Ее можно рассматривать, как решение уравнения с буквенными коэффициентами. Поэтому логично, что Wolfram|Alpha использует для решения таких «буквенных» уравнений запрос solve, который обычно служит для решения уравнений с одним неизвестным.

Вот простой пример такой задачи.

Как выразить х в уравнении

Запрос solve применительно к этому уравнению дает такой результат:

Как выразить х в уравнении

Здесь Wolfram|Alpha отдает приоритет отысканию переменной y. Возможно, полагая, что y это — функция, а x — ее аргумент? Кстати, тот же самый результат дает и запрос solve 2x+3y-1.

Если же из данного уравнения нужно найти именно х, то это следует указать явно. И вот, каким образом:

Как выразить х в уравнении

При этом, в отличие от первого варианта, здесь Wolfram|Alpha дает возможность посмотреть пошаговое решение задания с подробным текстовым комментарием:

Как выразить х в уравнении

(Эта замечательная особенность Wolfram|Alpha уже обсуждалась в одном из предыдущих постов Математика с Wolfram|Alpha: шаг за шагом. )

Итак, рассмотренный выше пример уже дает представление о том, как легко Wolfram|Alpha справляется с «буквенными» уравнениями. Однако, пойдет ли дело так же гладко, если вместо x и y взять другие буквы?

Запрос solve 2a+3b-1 дает следующее:

Как выразить х в уравнении

Однако, абсолютно аналогичный по структуре запрос solve 2n+3m-1 выводит совсем другой результат:

Как выразить х в уравнении

Конечно же! Логика здесь есть: Wolfram|Alpha по умолчанию считает неизвестным то, что обозначено буквой, расположенной ближе к концу алфавита. Но, если вы не уверены в своем знании английского алфавита, тогда, решая в Wolfram|Alpha буквенное уравнение, лучше каждый раз явно указывать неизвестную величину.

Естественно, теперь возникает вопрос: а что будет, если взять уравнение, которое содержит не два буквенных обозначения, а больше? Например, такое:

Как выразить х в уравнении

Как и следовало ожидать, здесь Wolfram|Alpha по запросу solve (без указания неизвестного) выводит решение квадратного уравнения относительно x:

Как выразить х в уравнении

Если же из данного уравнения нужно найти b, то запрос должен быть таким:

Как выразить х в уравнении

Аналогичным образом следует поступить, если ищем c:

Как выразить х в уравнении

Также ясно, что решение кубического уравнения

Как выразить х в уравнении

Как выразить х в уравнении

А вот, если нас интересует, как выражается из данного уравнения a, то запрос формулируем иначе:

Как выразить х в уравнении

Под конец, хочется задать Wolfram|Alpha вопрос посложнее. Например, сможет ли система решить такое «буквенное» уравнение?

Как выразить х в уравнении

Запрос solve без явного указания неизвестного выводит решение этого уравнения относительно z:

Как выразить х в уравнении

Если же нужно найти, к примеру, w, тогда, естественно, получим:

Как выразить х в уравнении

Что же касается решения трансцендентных «буквенных» уравнений, то все зависит от вида конкретного уравнения. Если уравнение допускает аналитическое решение, тогда это решение получается точно так же, как и ранее. Если же нет, тогда, по-возможности, Wolfram|Alpha выдает неявное решение в графическом виде.

Рассмотрим несколько типичных примеров.

Как выразить х в уравнении

Как выразить х в уравнении

Как выразить х в уравнении

Некоторые решения оказываются довольно неожиданными и по-своему красивыми:

📽️ Видео

Как решать дробно-рациональные уравнения? | МатематикаСкачать

Как решать дробно-рациональные уравнения? | Математика

Как выразить переменную из формулыСкачать

Как выразить переменную из формулы

Решение уравнений в несколько действий. Как объяснить ребенку решение уравнений?Скачать

Решение уравнений в несколько действий. Как объяснить ребенку решение уравнений?

Как решать уравнения с модулем или Математический торт с кремом (часть 1) | МатематикаСкачать

Как решать уравнения с модулем или Математический торт с кремом (часть 1) | Математика
Поделиться или сохранить к себе: