Равносильность уравнений неравенств систем определение (4 видео)

Равносильные системы неравенств, преобразование систем, определение

Продолжаем обсуждать термин «равносильные системы». Мы уже обсудили, что он означает применительно к уравнениям. В этой статье мы попробуем разобрать его применительно к неравенствам. План материала выглядит следующим образом: сначала мы введем основные определения, потом преобразуем их возможными способами, а в конце докажем, что получившаяся в итоге преобразований система равносильна той, что была взята первоначально.

Содержание

Определение равносильной системы неравенств
Как понять, равносильны ли данные системы неравенств?
Что такое равносильные преобразования систем неравенств
Равносильность уравнений и неравенств системам
Просмотр содержимого документа «Равносильность уравнений и неравенств системам»
Алгебра и начала математического анализа. 10 класс
📽️ Видео

Видео:Алгебра 7 класс (Урок№47 - Равносильность уравнений и систем уравнений.)Скачать

Определение равносильной системы неравенств

Понятие равносильной системы неравенств в учебниках алгебры встречается нечасто. Почему-то применительно к уравнениям это термин более употребим. При этом мы можем встретить, что решения систем неравенств записываются следующим образом:

2 · x — 1 > 6 , 5 — 3 · x > — 13 , 2 · x > 7 , — 3 · x > — 18 , x > 3 , 5 , x 6 .

Аналогично определению системы равносильных уравнений мы можем сформулировать схожее и для неравенств. При этом изначальные системы неравенств можно заменить на равносильные, но более простые для понимания. Итак, определение:

Равносильные системы неравенств — это такие системы, у которых одни и те же решения (или эти решения одинаково отсутствуют).

Видео:11 класс, 26 урок, Равносильность уравненийСкачать

Как понять, равносильны ли данные системы неравенств?

Если мы знаем все решения систем, то можно сразу дать ответ — да или нет, исходя из указанного выше определения.

Допустим, мы знаем, что:

2 · x > 2 , x 4 ≤ — 2 — решений не имеет.

Для системы x > 5 , x — 1 — аналогично.

Если обе системы не имеют решения, то они равносильны.

А если мы не знаем решений? Логично вычислить их и определить это. Но есть способ обойтись и без предварительных расчетов. Для этого нам надо будет провести так называемые равносильные преобразования. Давайте разберем подробнее, что же это такое.

Видео:Равносильность уравнений и неравенств. Видеоурок 7. Алгебра 10 классСкачать

Что такое равносильные преобразования систем неравенств

Для уравнений существует довольно много преобразований, которые могут быть полезны на практике, но для неравенств же их заметно меньше. Разберем два основных способа, которые применяются для решения задач чаще всего:

перестановка компонентов системы неравенств;
замена одного из неравенств системы на равносильное ему.

Также указанные выше понятия можно называть свойствами систем неравенств. Попробуем определить данные свойства.

1) Если мы поменяем местами неравенства, входящие в систему, то итоговая и исходная системы будут равносильны.

Это утверждение логично и не нуждается в обоснованиях: ведь позиция компонента в системе никак не влияет на его решение, следовательно, и на решение всей системы тоже.

Разберем один несложный пример. У нас есть 2 системы неравенств:

x + y > 3 , 2 · x + y 2 + x · y ≥ 1 , x 2 — y 2 12 и 2 · x + y 2 + x · y ≥ 1 , x 2 — y 2 12 , x + y > 3

Они являются равносильными, поскольку вся разница между ними состоит в порядке записи компонентов.

Какова же польза первого свойства на практике? Мы можем с его помощью передвинуть наверх то неравенство, решения у которого очевидно нет. Тогда мы сразу же можем подытожить, что вся система неравенств решения не имеет, ведь это следует из их базового определения.

2) Если заменить одно из неравенств системы равносильным ему, что система, получившаяся в итоге, равносильна изначальной.

Это утверждение также не вызывает вопросов. Если системы, являющиеся равносильными, имеют в итоге одинаковые решения, то упомянутые в формулировке второго свойства системы также решаются одинаково.

Для чего нам может пригодиться такое преобразование? Благодаря ему мы можем работать по отдельности с любым компонентом системы.

Так, возьмем первое из следующей системы:

2 · x 2 + 3 · x — 2 · x — x 2 — x 2 > 3 — 2 , 4 · x — 9 ≤ 0

Заменим его равносильным неравенством, используя способ приведения подобных слагаемых, и в итоге получим более легкую систему:

Видео:Равносильные уравнения, неравенстваСкачать

Равносильность уравнений и неравенств системам

Данная презентация подготовлена для проведения урока алгебры и начала математического анализа в 11 классе

Просмотр содержимого документа
«Равносильность уравнений и неравенств системам»

Равносильность уравнений и неравенств системам

Цель : ввести понятие уравнения, равносильного системе; научиться решать уравнения с помощью равносильных систем

Равносильность уравнений и неравенств системам

Урок алгебры 11 класс

Учитель математики МБОУ

«Школа№ 3 г. Феодосии Республики Крым»

Что называется системой уравнений( неравенств) ?
Что называется решением системы уравнений ( неравенств)?
Что значит решить систему уравнений (неравенств)?
Какие две системы называются равносильными?

Определение равносильности уравнения системе

Уравнение ( неравенство) равносильно системе, если каждое решение уравнения ( неравенства) является решением системы, а каждое решение системы является решением уравнения ( неравенства).

Определение равносильности уравнения совокупности систем

Уравнение ( неравенство) равносильно совокупности нескольких систем, если любое решение уравнения ( неравенства) является решением совокупности систем, а любое решение совокупности систем является решением уравнения ( неравенства), т.е если совпадают множества решений уравнения ( неравенства) и совокупности систем

Решение уравнений с помощью систем

Для любого четного числа 2m( mЄN) уравнение

Решение уравнений с помощью систем

Для любого четного числа 2m( mЄN) уравнение

0, а ≠1. Тогда уравнение Равносильно системе » width=»640″

Решение уравнений с помощью систем

Пусть число а таково, что а0, а ≠1. Тогда уравнение

№ 9,9 ( б,г)

№ 9.10 ( б,г)

9.13 ( б,г)

№ 9.12 ( б,г)

Видео:Алгебра 10 класс (Урок№19 - Равносильные уравнения и неравенства.)Скачать

Алгебра и начала математического анализа. 10 класс

Конспект урока

Алгебра и начала математического анализа, 10 класс

Урок №19. Равносильные уравнения и неравенства

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме

1) понятие равносильного уравнения;

2) понятие равносильного неравенства;

3) понятие уравнения-следствия;

4) основные теоремы равносильности.

Глоссарий по теме

Два уравнения называют равносильными, если они имеют одинаковые корни или если оба уравнения не имеют корней.

Если при переходе от одного уравнения к другому потери корней не происходит, то второе уравнение называет следствием первого уравнения. Иначе, если все корни первого уравнения являются корнями второго уравнения, то второе уравнения называется следствием первого уравнения.

Неравенства, имеющие одно и то же множество решений, называют равносильными. Неравенства, не имеющие решений, также являются равносильными.

Колягин Ю.М., Ткачева М.В, Федорова Н.Е. и др., под ред. Жижченко А.Б. Алгебра и начала математического анализа (базовый и профильный уровни) 10 кл. – М.: Просвещение, 2014.

Шабунин М.И., Ткачева М.В., Федорова Н.Е. Дидактические материалы Алгебра и начала математического анализа (базовый и профильный уровни) 10 кл. – М.: Просвещение, 2017.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Определение. Два уравнения с одной переменной

f(х) = g(х) и р(х) = h(х) называют равносильными, если множества их корней совпадают.

Иными словами, два уравнения называют равносильными, если они имеют одинаковые корни или если оба уравнения не имеют корней.

1) Уравнения равносильны, т.к. каждое из них имеет только один корень х=3.

2) Уравнения также равносильны, т.к. у них одни и те же корни .

3) А вот уравнения не равносильны, потому что у первого уравнения корень х=2, а у второго уравнения два корня х=2 и х=-2.

Из определения равносильности следует, что два уравнения равносильны, если каждый корень первого уравнения является корнем второго уравнения, и наоборот.

Решение уравнения осуществляется в три этапа.

Первый этап — технический. На этом этапе осуществляют преобразования по схеме (1) → (2) → (3)→ (4) → . и находят корни последнего (самого простого) уравнения указанной цепочки.

Второй этап — анализ решения. На этом этапе, анализируя проведенные преобразования, отвечают на вопрос, все ли они были равносильными.

Третий этап — проверка. Если анализ, проведенный на втором этапе, показывает, что некоторые преобразования могли привести к уравнению-следствию, то обязательна проверка всех найденных корней их подстановкой в исходное уравнение.

Реализация этого плана связана с поисками ответов на четыре вопроса.

Как узнать, является ли переход от одного уравнения к другому равносильным преобразованием?
Какие преобразования могут перевести данное уравнение в уравнение-следствие?
Если мы в конечном итоге решили уравнение-следствие, то как сделать проверку в случае, когда она сопряжена со значительными вычислительными трудностями?
В каких случаях при переходе от одного уравнения к другому может произойти потеря корней и как этого не допустить?

Из курса средней школы мы знаем, что можно сделать следующие преобразования уравнений: любой член уравнения можно перенести из одной части в другую, изменив его знак на противоположный.

Обе части уравнения можно умножить или разделить на одной и то же число, не равное нулю.

Если при переходе от одного уравнения к другому потери корней не происходит, то второе уравнение называет следствием первого уравнения. Иначе, если все корни первого уравнения являются корнями второго уравнения, то второе уравнения называется следствием первого уравнения.

Из этого определения и определения равносильности уравнений следует, что:

если ва уравнения равносильны, то каждое из них является следствием другого;
если каждое из двух уравнений является следствием другого, то эти уравнения равносильны.

При решении уравнений главное- не потерять корни, а наличие посторонних корней можно установить проверкой. Поэтому важно следить за тем, чтобы при преобразовании уравнения каждое следующее уравнение было следствием предыдущего.

Стоит отметить, что посторонние корни могут получиться при умножении обеих частей уравнения на выражение, содержащее неизвестное; а вот потеря корней может произойти при делении обеих частей уравнения на выражение, содержащее неизвестное.

Итак, сформулируем основные теоремы, которые используются при решении равносильных уравнений:

Определение. Областью определения уравнения f(х) = g(х) или областью допустимых значений переменной (ОДЗ) называют множество тех значений переменной х, при которых одновременно имеют смысл выражения

Теорема 1. Если какой-либо член уравнения перенести из одной части уравнения в другую с противоположным знаком, то получится уравнение, равносильное данному.

Теорема 2. Если обе части уравнения возвести в одну и туже нечетную степень, то получится уравнение, равносильное данному.

Теорема 3. Показательное уравнение (где а > 0, a≠1)

равносильно уравнению f(x) = g(х).

Теорема 4. Если обе части уравнения f(x) = g(х) умножить на одно и то же выражение h(х), которое:

а) имеет смысл всюду в области определения (в области допустимых значений) уравнения f(x) = g(х)

б) нигде в этой области не обращается в 0, то получится уравнение f(x)h(x) = g(x)h(x), равносильное данному в его ОДЗ.

Следствием теоремы 4: если обе части уравнения умножить или разделить на одно и то же отличное от нуля число, то получится уравнение, равносильное данному.

Теорема 5. Если обе части уравнения f(x)=g(х) неотрицательны в ОДЗ уравнения, то после возведения обеих его частей в одну и ту же четную степень n получится уравнение равносильное данному в его ОДЗ.

Краткая запись теорем 4, 5.

4. f(x) = g(x) ⇔h(x)f(x) = h(x)g(x), где h(x) ≠0

и h(x) имеет смысл в ОДЗ данного уравнения.

5. f(x) = g(x) ⇔ , где f(x)≥0, g(x)≥0

и n=2k (чётное число).

Например, х – 1 = 3; х = 4

Умножим обе части на (х – 2):

(х – 2)(х – 1) = 3(х – 2); х = 4 и х = 2 – посторонний корень⇒ проверка!

Равносильность неравенств с неизвестным определяется аналогично.

Разбор решения заданий тренировочного модуля

Решим уравнение:

Возведем в квадрат обе части уравнения, получим:

, которое не будет равносильно исходному уравнению, потому что у этого уравнения два корня , а у первоначального уравнения только один корень х=4.

Неравенства и x-3 x-1 не равносильны, так как решениями первого являются числа x 1, а решениями второго- числа x>-1. При решении неравенств обычно данное неравенство преобразуется в ему равносильное.