1. Понятие уравнения с одной переменной
2. Равносильные уравнения. Теоремы о равносильности уравнений
3. Решение уравнений с одной переменной
Уравнения с одной переменной
Возьмем два выражения с переменной: 4 х и 5 х + 2. Соединив их знаком равенства, получим предложение 4х = 5 х + 2. Оно содержит переменную и при подстановке значений переменной обращается в высказывание. Например, при х = -2 предложение 4х = 5 х + 2 обращается в истинное числовое равенство 4 ·(-2) = 5 ·(-2) + 2, а при х = 1 — в ложное 4·1 = 5·1 + 2. Поэтому предложение 4х = 5х + 2 есть высказывательная форма. Ее называют уравнением с одной переменной.
В общем виде уравнение с одной переменной можно определить так:
Определение. Пусть f(х) и g(х) — два выражения с переменной х и областью определения X. Тогда высказывательная форма вида f(х) =g(х) называется уравнением с одной переменной.
Значение переменной х из множества X, при котором уравнение обращается в истинное числовое равенство, называется корнем уравнения (или его решением). Решить уравнение — это значит найти множество его корней.
Так, корнем уравнения 4х = 5х + 2, если рассматривать его на множестве R действительных чисел, является число -2. Других корней это уравнение не имеет. Значит множество его корней есть .
Пусть на множестве действительных чисел задано уравнение (х — 1)(х + 2) = 0. Оно имеет два корня — числа 1 и -2. Следовательно, множество корней данного уравнения таково: .
Уравнение (3х + 1)-2 = 6 х + 2, заданное на множестве действительных чисел, обращается в истинное числовое равенство при всех действительных значениях переменной х: если раскрыть скобки в левой части, то получим 6х + 2 = 6х + 2. В этом случае говорят, что его корнем является любое действительное число, а множеством корней множество всех действительных чисел.
Уравнение (3х + 1)·2 = 6 х + 1, заданное на множестве действительных чисел, не обращается в истинное числовое равенство ни при одном действительном значении х: после раскрытия скобок в левой части получаем, что 6 х + 2 = 6х + 1, что невозможно ни при одном х. В этом случае говорят, что данное уравнение не имееткорней и что множество его корней пусто.
Чтобы решить какое-либо уравнение, его сначала преобразовывают, заменяя другим, более простым; полученное уравнение опять преобразовывают, заменяя более простым, и т.д. Этот процесс продолжают до тех пор, пока не получают уравнение, корни которого можно найти известным способом. Но чтобы эти корни были корнями заданного уравнения, необходимо, чтобы в процессе преобразований получились уравнения, множества корней которых совпадают. Такие уравнения называют равносильными.
Дата добавления: 2016-05-11 ; просмотров: 3570 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
- Уравнения с одной переменной
- Определение уравнения. Корни уравнения
- Пример 1.
- Пример 2.
- Пример 3.
- Равносильность уравнений
- Линейные уравнения
- Пример 1.
- Пример 2.
- Квадратные уравнения
- Пример 1.
- Пример 2.
- Пример 3.
- Рациональные уравнения
- Пример:
- Решение уравнения р(х) = 0 методом разложения его левой части на множители
- Пример 1.
- Пример 2.
- Решение уравнений методом введения новой переменной
- Пример 1.
- Пример 2.
- Биквадратные уравнения
- Пример:
- Решение задач с помощью составления уравнений
- Иррациональные уравнения
- Пример 1.
- Пример 2.
- Пример 3.
- Показательные уравнения
- Пример 1.
- Пример 2.
- Пример 3.
- Логарифмические уравнения
- Пример 1.
- Пример 2.
- Пример 3.
- Примеры решения показательно-логарифмических уравнений
- Пример 1.
- Пример 2.
- Пример 3.
- Уравнения с одной переменной
- Равносильные уравнения
- Калькуляторы для решение примеров и задач по математике
- 💥 Видео
Видео:Алгебра 7 Линейное уравнение с одной переменнойСкачать

Уравнения с одной переменной
Уравнением с одной переменной — это равенство, содержащее только одну переменную. Корнем (или решением) уравнения называется такое значение переменной, при котором уравнение превращается в верное числовое равенство.
Содержание:
Определение уравнения. Корни уравнения
Равенство с переменной f(x) = g (х) называют уравнением с одной переменной х, если поставлена задача найти все те же значения х, при которых равенство с переменной обращается в верное числовое равенство. Всякое значение переменной, при котором выражения /(х) и g(x) принимают равные числовые значения, называют корнем уравнения.
Решить уравнение — это значит найти все его корни или доказать, что их нет.
Пример 1.
Уравнение 3 + х = 7 имеет единственный корень 4, так как при этом и только при этом значении переменной равенство 3 + х = 7 является верным.
Пример 2.
Уравнение (х — 1)(х — 2) = 0 имеет два корня: 1 и 2.
Пример 3.
Уравнение 
Заметим, что можно говорить и о мнимых корнях уравнений. Так, уравнение 

Равносильность уравнений
Уравнения, имеющие одни и те же корни, называют равносильными. Равносильными считаются и уравнения, каждое из которых не имеет корней.
Например, уравнения х + 2 = 5 и х + 5 = 8 равносильны, так как каждое из них имеет единственный корень — число 3. Равносильны и уравнения 
Уравнения 
В процессе решения уравнения его стараются заменить более простым, но равносильным данному. Поэтому важно знать, при каких преобразованиях данное уравнение переходит в равносильное ему уравнение.
Теорема 1.
Если в уравнении какое-нибудь слагаемое перенести из одной части в другую, изменив его знак, то получится уравнение, равносильное данному.
Например, уравнение 
Теорема 2.
Если обе части уравнения умножить или разделить на одно и то же отличное от нуля число, то получится уравнение, равносильное данному.
Например, уравнение 

Линейные уравнения
Линейным уравнением с одной переменной х называют уравнение вида
где 


Для линейного уравнения 
1) 

2) 

3) 

Многие уравнения в результате преобразований сводятся к линейным.
Пример 1.
Решить уравнение
Решение:
По теореме 1 (см. п. 135), данное уравнение равносильно уравнению 


Пример 2.
Решение:
Это уравнение сводится к линейному уравнению. Умножив обе части уравнения на 12 (наименьшее общее кратное знаменателей 3, 4, 6,12), получим
Квадратные уравнения
где 







Выражение 
В случае, когда D = О, иногда говорят, что квадратное уравнение имеет два одинаковых корня.
Используя обозначение 


Формула (3) особенно удобна, если 

Пример 1.
Решение:
Здесь 
Так как 
Итак, 

Пример 2.
Решить уравнение
Решение:
Здесь 

Пример 3.
Решить уравнение
Решение:
Здесь 
Рациональные уравнения
Уравнение f(x) = g(x) называют рациональным, если f(x) и g(x) — рациональные вьфажения. При этом если f(x) и g(x) — целые выражения, то уравнение называют целым; если же хотя бы одно из выражений f(х), g(x) является дробным, то рациональное уравнение f(x) = g(x) называют дробным.
Например, целыми являются линейные (см. п. 136), квадратные (см. п. 137) уравнения.
Чтобы решить рациональное уравнение, нужно:
1) найти общий знаменатель всех имеющихся дробей;
2) заменить данное уравнение целым, умножив обе его части на общий знаменатель;
3) решить полученное целое уравнение;
4) исключить из его корней те, которые обращают в нуль общий знаменатель.
Пример:
Решение:
Общим знаменателем имеющихся дробей является 2х(2 — х). Найдя дополнительные множители для каждой дроби, освободимся от знаменателей. Имеем:
Из уравнения 


Решение уравнения р(х) = 0 методом разложения его левой части на множители
Суть этого метода состоит в следующем. Пусть нужно решить уравнение р(х) = 0, где р(х) — многочлен степени 







Значит, 
Верно и обратное: если 



Итак, если 



Пример 1.
Решить уравнение
Решение:
Разложим на множители левую часть уравнения. Имеем 
Значит, либо х + 2 = 0, либо 
Метод разложения на множители применим к любым уравнениям вида р(х) = 0, где р(х) необязательно многочлен. Пусть 



Пример 2.
Решить уравнение
Решение:
Имеем 





Но х = -3 не удовлетворяет исходному уравнению, так как при этом значении не определено выражение 
Итак, уравнение имеет два корня: 3; 0.
Решение уравнений методом введения новой переменной
Суть этого метода поясним на примерах.
Пример 1.
Решение:
Положив 
откуда находим 
Первое квадратное уравнение не имеет действительных корней, так как его дискриминант отрицателен.
Из второго квадратного уравнения находим 
Пример 2.
Решение:
Положим 
и уравнение примет вид
Решив это уравнение (см. п. 145), получим
Но 
Из первого уравнения находим 



Биквадратные уравнения
Биквадратным уравнением называют уравнение вида
Биквадратное уравнение решается методом введения новой переменной: положив 
Пример:
Решить уравнение 
Решение:
Положив 




Решение задач с помощью составления уравнений
С помощью уравнений решаются многочисленные задачи, к которым приводят самые разнообразные вопросы физики, механики, экономики и т. д. Прежде всего напомним общий порядок решения задач с помощью уравнений.
1) Вводят переменные, т. е. буквами х, у, z обозначают неизвестные величины, которые либо требуется найти в задаче, либо они необходимы для отыскания искомых величин.
2) С помощью введенных переменных и данных в задаче чисел и их соотношений составляют систему уравнений (или одно уравнение).
3) Решают составленную систему уравнений (или уравнение) и из полученных решений отбирают те, которые подходят по смыслу задачи.
4) Если буквами х, у, z обозначили не искомые величины, то с помощью полученных решений находят ответ на вопрос задачи.
Задача 1.
Для перевозки 60 т груза из одного места в другое затребовали некоторое количество машин. Ввиду неисправности дороги на каждую машину пришлось грузить на 0,5 т меньше, чем предполагалось, поэтому дополнительно потребовались 4 машины. Какое количество машин было затребовано первоначально?
Решение: Обозначим через х количество машин, затребованных первоначально. Тогда на самом деле было вызвано (х + 4) машин. Так как надо было перевезти 60 т груза, то предполагалось, что на одну машину будут грузить 

Это уравнение имеет два корня: х = -24, х = 20. Ясно, что по смыслу задачи значение х = —24 не подходит. Таким образом, первоначально было затребовано 20 машин.
Задача 2.
Моторная лодка, движущаяся со скоростью 20 км/ч, прошла расстояние между двумя пунктами по реке туда и обратно без остановок за 6 ч 15 мин. Расстояние между пунктами равно 60 км. Найти скорость течения реки.
Решение:
Пусть х км/ч — скорость течения реки. Тогда лодка, собственная скорость которой 20 км/ч, идет по течению со скоростью (20 + х) км/ч, а против течения — со скоростью (20 — х) км/ч. Время, за которое лодка пройдет путь между пунктами по течению, составит 


решив которое, находим два корня: х = 4, х = -4. Ясно, что значение х = -4 не подходит по смыслу задачи. Итак, скорость течения реки равна 4 км/ч.
Задача 3.
Найти двузначное число, зная, что цифра его единиц на 2 больше цифры десятков и что произведение искомого числа на сумму его цифр равно 144.
Решение:
Напомним, что любое двузначное число может быть записано в виде 10х + у, где х — цифра десятков, а у — цифра единиц. Согласно условию, если х — цифра десятков, то цифра единиц равна х + 2 и мы получаем
Решив это уравнение, найдем
Второй корень не подходит по смыслу задачи.
Итак, цифра десятков равна 2, цифра единиц равна 4; значит, искомое число равно 24.
Задача 4.
Двое рабочих, работая вместе, выполнили некоторую работу за 6 ч. Первый из них, работая отдельно, может выполнить всю работу на 5 ч скорее, чем второй рабочий, если последний будет работать отдельно. За сколько часов каждый из них, работая отдельно, может выполнить всю работу?
Решение:
Производительность труда, т. е. часть работы, выполняемая в единицу времени (обозначим ее через А), и время, необходимое для выполнения всей работы (обозначим его через t), — взаимно обратные величины, т. е. At = 1. Поэтому если обозначить через х ч время, необходимое для выполнения всей работы первому рабочему, а через (х + 5) ч — второму, то часть работы, выполняемая первым рабочим за 1 ч, равна 



решив которое, найдем х = 10.
Итак, первый рабочий может выполнить всю работу за 10 ч, а второй — за 15 ч.
Задача 5.
Из сосуда емкостью 54 л, наполненного кислотой, вылили несколько литров и долили сосуд водой, потом опять вылили столько же литров смеси. Тогда в оставшейся в сосуде смеси оказалось 24 л чистой кислоты. Сколько кислоты вылили в первый раз?
Решение:
Пусть в первый раз было вылито х л кислоты. Тогда в сосуде осталось (54 — х) л кислоты. Долив сосуд водой, получили 54 л смеси, в которой растворилось (54 — х) л кислоты. Значит, в 1 л смеси содержится 


за два раза вылито 54 — 24 = 30 л кислоты. В результате приходим к уравнению
Решив это уравнение, найдем два корня: 

Итак, в первый раз было вылито 18 л кислоты.
Задача 6.
Имеется кусок сплава меди с оловом массой 12 кг, содержащий 45% меди. Сколько чистого олова надо прибавить к этому куску, чтобы получившийся новый сплав содержал 40% меди?
Решение:
Пусть масса добавленного олова составляет х кг. Тогда получится сплав массой (12 + х) кг, содержащий 40% меди. Значит, в новом сплаве имеется 0,4(12 + х) кг меди. Исходный сплав массой 12 кг содержал 45% меди, т. е. меди в нем было 
Решив это уравнение, получим х = 1,5. Таким образом, к исходному сплаву надо добавить 1,5 кг олова.
Задача 7.
Имеется сталь двух сортов с содержанием никеля 5% и 40%. Сколько стали того и другого сорта надо взять, чтобы после переплавки получить 140 т стали с содержанием никеля 30% ?
Решение:
Пусть масса стали первого сорта равна х т, тогда стали второго сорта надо взять (140 — х) т. Содержание никеля в стали первого сорта составляет 5%; значит, в х т стали первого сорта содержится 0,05л; т никеля. Содержание никеля в стали второго сорта составляет 40%; значит, в (140 — х) т стеши второго сорта содержится 0,4 (140 — х) т никеля. По условию после соединения взятых двух сортов должно получиться 140 т стали с 30% -ным содержанием никеля, т. е. после переплавки в полученной стали должно быть 0,3 * 140 т никеля. Но это количество никеля складывается из 0,05л; т, содержащихся в стали первого сорта, и из 0,4 (140 — х) т, содержащихся в стали второго сорта. Таким образом, приходим к уравнению
0,05х + 0,4 (140 — х) = 0,3 * 140,
из которого находим х = 40. Следовательно, надо взять 40 т стали с 5% -ным и 100 т стали с 40% -ным содержанием никеля.
Иррациональные уравнения
Иррациональным называют уравнение, в котором переменная содержится под знаком радикала или под знаком возведения в дробную степень. Например, иррациональными являются уравнения
Используются два основных метода решения иррациональных уравнений:
1) метод возведения обеих частей уравнения в одну и ту же степень;
2) метод введения новых переменных (см. п. 147).
Метод возведения обеих частей уравнения в одну
и ту же степень состоит в следующем:
а) преобразуют заданное иррациональное уравнение к виду
б) возводят обе части полученного уравнения в п-ю степень:
в) учитывая, что 
г) решают уравнение и, в случае четного п, делают проверку, так как возведение обеих частей уравнения в одну и ту же четную степень может привести к появлению посторонних корней (см. п. 142). Эта проверка чаще всего осуществляется с помощью подстановки найденных значений переменной в исходное уравнение.
Пример 1.
Решить уравнение
Решение:
Возведем обе части уравнения в шестую степень; получим х — 3 = 64, откуда х = 67.
Проверка:
Подставив 67 вместо х в данное уравнение, получим 
Ответ: 67.
Пример 2.
Решение:
Преобразуем уравнение к виду
и возведем обе части его в квадрат. Получим
Еще раз возведем обе части уравнения в квадрат:
откуда
Проверка:
1) При х = 5 имеем

Таким образом, х = 5 является корнем заданного уравнения.
2) При х = 197 имеем 
Ответ: 5.
Пример 3.
Решение:
Применим метод введения новой переменной.
Положим 

Теперь задача свелась к решению совокупности уравнений
Возведя обе части уравнения 
Уравнение 
Ответ: 34.
Показательные уравнения
Показательное уравнение вида
где 
Имеются два основных метода решения показательных уравнений:
1) метод уравнивания показателей, т. е. преобразование заданного уравнения к виду 
2) метод введения новой переменной.
Пример 1.
Решить уравнение
Решение:
Данное уравнение равносильно уравнению 


Пример 2.
Решение:
Приведем все степени к одному основанию 




Пример 3.
Решить уравнение
Решение:
Применим метод введения новой переменной. Так как 
Введем новую переменную, положив 


Из первого уравнения находим х = 2. Второе уравнение не имеет корней, так как 
Ответ: 2.
Логарифмические уравнения
Чтобы решить логарифмическое уравнение вида
где 
1) решить уравнение f(x) = g(x);
2) из найденных корней отобрать те, которые удовлетворяют неравенствам f(x) > 0 и g(x) > 0; остальные корни уравнения f(x) = g(x) являются посторонними для уравнения (1).
Имеются два основных метода решения логарифмических уравнений:
1) метод, заключающийся в преобразовании уравнения к виду 
2) метод введения новой переменной.
Пример 1.
Решение:
Перейдем от заданного уравнения к уравнению 


Ответ: -3.
Пример 2.
Решение:
Воспользовавшись тем, что сумма логарифмов равна логарифму произведения (см. п. 120), преобразуем уравнение к виду
Из последнего уравнения находим
Осталось сделать проверку. Ее можно выполнить с помощью системы неравенств
Подставив поочередно найденные значения -1 и -5,5 в эти неравенства, убеждаемся, что -1 удовлетворяет всем неравенствам, а -5,5 — нет, например при этом значении не выполняется первое неравенство. Значит, -5,5 — посторонний корень.
Ответ: -1.
Пример 3.
Решение:
Так как 

Введем новую переменную, положив 
Но 

Ответ: 4.
Примеры решения показательно-логарифмических уравнений
Пример 1.
Решение:
Область определения уравнения: х > 0. При этом условии выражения, входящие в обе части уравнения (1), принимают только положительные значения. Прологарифмировав обе части уравнения (1) по основанию 10, получим уравнение
равносильное уравнению (1). Далее имеем
Полагая 




Здесь применен метод логарифмирования, заключающийся в переходе от уравнения f(x) = g(x) к уравнению
Пример 2.

Решение:
Воспользовавшись определением логарифма, преобразуем уравнение (2) к виду
Полагая 

Теперь задача сводится к решению совокупности уравнений
Так как 
если 



Итак, если 






Пример 3.
При каких значениях параметра 
имеет два различных отрицательных корня?
Решение:
Так как уравнение должно иметь два различных действительных корня 
Значит, должно выполняться неравенство
По теореме Виета для заданного уравнения имеем
Так как, по условию, 

В итоге мы приходим к системе неравенств (см. п. 177):
Из первого неравенства системы находим (см. п. 180, 183) 



Эта лекция взята со страницы полного курса лекций по изучению предмета «Математика»:
Смотрите также дополнительные лекции по предмету «Математика»:
Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔
Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.
Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.
Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.
Видео:Урок 7 ЛИНЕЙНОЕ УРАВНЕНИЕ С ОДНОЙ ПЕРЕМЕННОЙСкачать

Уравнения с одной переменной
Уравнение вида
f(x)=g(x), (1)
где f(x), g(x) – некоторые функции, называется уравнением с одной переменной.
Функция f(x) — называется левой частью уравнения, а g(x) — правой.
Множество значений переменной x, при подстановке которых в уравнение (1) обе части уравнения определены и их числовые значения совпадают, называется решением уравнения, а каждое значение x из этого множества называется корнем уравнения. Таким образом, решить уравнение (1) – значит найти множество всех его корней или доказать, что их не существует.
В зависимости от вида функций f(x) и g(x) уравнения делятся на алгебраические и трансцендентные.
К алгебраическим функциям относятся функции, для вычисления значений которых при заданном значении x используются только арифметические операции (сложение, вычитание, умножение и деление) и операции возведения в степень (в том числе и с рациональным показателем).
Трансцендентные уравнения — это уравнения, содержащие тригонометрические, показательные или логарифмические функции.
Видео:Линейное уравнение с одной переменной. 6 класс.Скачать

Равносильные уравнения
Два уравнения называются равносильными (эквивалентными), если множество корней одного уравнения совпадает с множеством корней другого или если оба уравнения корней не имеют.
Например, уравнения 3x — 1 = 2 и 5x = 5 равносильны, так как каждое из них имеет единственный корень x = 1, а уравнения x 2 = -4 и
равносильны, так как оба уравнения не имеют корней.
Для обозначения равносильности уравнений служит знак . Множество значений переменной, для каждого из которых определены все функции, входящие в уравнение, называется областью допустимых значений переменной (О.Д.З.).
Процесс решения уравнения состоит в последовательном переходе от исходного уравнения к цепочке равносильных уравнений более простого вида, чем исходное.
Видео:Целое уравнение и его корни. Алгебра, 9 классСкачать

Калькуляторы для решение примеров и задач по математике
Лучшие математические приложения для школьников и их родителей, студентов и учителей. Подробнее .
Сформулируем несколько утверждений, которые обеспечивают равносильность преобразований уравнения (1):
— если обе части уравнения (1) возвести в одну и ту же нечетную степень,
то получится уравнение, равносильное исходному: f(x) = g(x) (f(x)) 2n + 1 = (g(x)) 2n + 1 .
Недопустимы преобразования, которые приводят к потере корней. Если же в результате преобразований могут появиться посторонние корни, то необходимо выполнить проверку всех корней уравнения с помощью непосредственной их подстановки в исходное уравнение.
💥 Видео
ЛИНЕЙНЫЕ УРАВНЕНИЯ - Как решать линейные уравнения // Подготовка к ЕГЭ по МатематикеСкачать

Урок 6 УРАВНЕНИЕ И ЕГО КОРНИ 7 КЛАСССкачать

Математика. 6 класс. Равносильные уравнения. Линейное уравнение с одной переменной /13.01.2021/Скачать

Уравнение с одной переменной. Теоремы о равносильности. Взаимосвязь компонентов действийСкачать

Линейные уравнения с одной переменной, содержащие переменную под знаком модуля. 6 класс.Скачать

Cистемы уравнений. Разбор задания 6 и 21 из ОГЭ. | МатематикаСкачать

Как решать уравнения? уравнение 7 класс. Линейное уравнениеСкачать

Вся суть уравнений за 1 секунду. Хватит путать знаки в уравнениях!Скачать

Линейное уравнение с одной переменной. Практическая часть. 6 класс.Скачать

Линейное уравнение с одной переменнойСкачать

Линейные уравненияСкачать

Линейное уравнение с одной переменнойСкачать

7 класс, 4 урок, Линейное уравнение с одной переменнойСкачать

11 класс, 26 урок, Равносильность уравненийСкачать

Линейное уравнение с одной переменной. Практическая часть. 6 класс.Скачать

Решение биквадратных уравнений. 8 класс.Скачать






























































































