Čia aprašomos paprasčiausios algebrinės lygtys ir jų sprendimai. Aiškinama sunkėjimo tvarka.
Naudosime tokį žymėjimą: x, x1, x2 ir t.t. žymės nežinomuosius, o a, b, c, d ir t.t. – konkrečius duotus skaičius.
Pagrindinė algebros teorema
[keisti]
-tojo laipsnio polinomas (taigi, ir lygtis) turi lygiai n kompleksinių šaknų (sprendinių).
Bendra forma:
Sprendinys:
Nepilnoji kvadratinė lygtis
[keisti]
Bendra forma:
Sprendimas:
Pilnoji kvadratinė lygtis
[keisti]
Bendra forma:
Sprendimas:
randame pagalbini skaičių – diskriminantą D:
Tada jei , tai realiųjų skaičių aibėje sprendinių nėra. Priešingu atveju realiuosius sprendinius rasime taip:
- Pavyzdžiui, reikia surasti kuriuose taškuose kertasi parabolė su Ox ašimi.
- Patikriname:
Tuo atveju, kai lygties šaknys kompleksiniai skaičiai
[keisti]
- Lygties sprendiniai
- kurie yra kompleksiniai skaičia randami taip:
- Lygties sprendiniai
- kurie yra kompleksiniai skaičia randami taip:
- Pavyzdis. Rasti sprendinius lygties
- Sprendimas.
- Patikriname, kad
- ir
Kvadratinė lygtis, kurios
[keisti]
Bendra forma:
Sprendimas:
iškeliame x prieš skliaustus:
Tada iš sandaugos savybių išplaukia, kad
Kvadratinė lygtis, kurios
[keisti]
Duota kvadratinė lygtis:
kurią perrašome taip:
- Čia
- Todėl:
Kvadratinė lygtis, kurios a yra bet koks
[keisti]
Duota kvadratinė lygtis:
kurią perrašome taip:
- Čia
- Todėl:
Bendra forma:
Sprendimas:
pažymime , tada .
,
o tai pilnoji kvadratinė lygtis, kuri jau išspręsta anksčiau. Jos sprendiniai yra ir .
Grįžtame prie pažymėjimo:
,
o tai kvadratinės lygtys, kurios jau išspręstos anksčiau. Iš jų rasime sprendinius .
Jei yra lygtis
- Tai
- ir taip toliau, kur
Jei yra lygtis
- tai lygties sprendiniai:
Jei yra lygtis
- tai lygties sprendiniai:
Ketvirto laispnio lygtis
[keisti]
Jei yra lygtis
- tai lygties sprendiniai:
Bendra forma:
Sprendimas:
Lygtį padalijame iš a ir keitiniu ,
pertvarkome lygtį į paprastesnį pavidalą
.
Randame pagalbinį skaičių – diskriminantą:
Kubinės lygties su realiaisiais koeficientais diskriminantas apibrėžia, kokias šaknis turi lygtis:
1. Jei D > 0, viena šaknis yra realioji ir dvi kompleksinės.
2. Jei D = 0, visos šaknys yra realiosios ir bent dvi iš jų yra vienodos.
3. Jei D < 0, visos trys šaknys yra realiosios ir skirtingos.
Pagal Kardano formulę, viena lygties šaknis
Kai D > 0, ši šaknis vienintelė
Kai D ≤ 0, tai lygtį padaliję iš reiškinio , gausime kvadratinę lygtį, kurios sprendimas nurodytas aukščiau.
Kubinė lygtis, kurios
[keisti]
Bet kokia kūbinė lygtis, kurios yra išsprendžiama be jokių sunkumu.
- Pavyzdis Turime kūbinę lygtį be skaičiaus d. Tuomet ją sprendžiame taip:
- Vadinasi arba x=0 arba
Išsprendžiame kvadratinę lygtį ir gauname tris realiasias šaknis arba dvi, arba vieną x=0, kai diskriminantas neigiamas.
Kubinės lygties sprendimas Kordano metodu
[keisti]
Yra kubinė lygtis:
- Pakeičiame gauname:
- Pažymime ir pakeitę gauname:
- Tegu yra sprendinis lygties (pagal teorema lygtis turi 3 kompleksines šaknis). Įvedame pagalbinį u ir tikimes, kad polinomas
- padės surasti [jei lygtis bus teisingai išspresta].
- Polinomo koeficientai - kompleksiniai skaičiai, ir todėl jis turi dvi kompleksines šaknis ir , be to, pagal Vijeto formulę,
- Įstatę į lygtį gauname:
- Iš lygties turime, kad:
- Todėl gauname:
- Dabar turime nauja gabaliuką iš Vijeto teoremos, tai yra lygtis Mes žinome, kad koeficientas q priklauso lygčiai . Todėl taip pat turime padaryti ir su kitu gabaliuku, kad sudėtos ir sudaugintos dalys duotų koeficientus (b ir c Vijeto teoremoje žymimi kvadratinėje lygtyje), taigi pakeliame kubu lygtyje narius , ir kitą pusę. Ir gauname:
- Šios dalys yra g ir s koeficientai kvadratinės lygties kuri turi sprendinius ir (iš Vijeto teoremos). Taigi, užtenka paaiškinimų, o dabar įstatome koeficientus į kvadratinę lygtį ir gauname:
- Randame diskriminantą:
- Randame sprendinius:
- Toliau ir įsistatome į lygtį kad surasti lygties sprendinį (šaknį) . Taigi, gauname:
- Kalbant apie kompleksinius sprendinius, negalima imti tokių sprendinių, kurie netenkina salygos
- Na, o visi sprendiniai yra šie:
- Jei sudėti ant apskritimo, kurio spindulys r=1, taškus ir , tai laipsnių, o laipsnių. Na o , todėl laipsnių (arba 0 laipsnių).
- Pavyzdis. Išspresti lygtį
- Keitinys (čia a yra koeficientas esantis prie ) suprastina šitą lygtį į tokią lygtį:
- Čia , , todėl
- t. y. lygtis turi vieną tikrąjį ir du kompleksinius sprendinius.
- Pagal formulę:
- Todėl t. y. . Du kitus sprendinius rasime pagal formules:
- Iš čia gauname, kad sprendiniai užduotos lygties yra skaičiai:
- Patikriname, kai , tai:
- Patikriname, kai , tai:
- Pavyzdis. Išspręsti lygtį
- Čia , , todėl
- Iš čia seka: t. y. Todėl
- Patikriname įstatę ir gauname:
- Patikriname įstatę ir gauname:
- Pasinaudodami šiuo pavyzdžiu patvirtinsime šias formules:
- čia , , , , . Atitinkamai turime:
- Kai tai
- Taip pat ir su q, kai tai
- Pavyzdis. Išspręsti lygtį
- Čia , , todėl
- Tokiu atveju, jeigu pasilikti srityje realiųjų skaičių, Kardano formulė šiai lygybei netinka, nors šios lygties sprendiniai ir yra 2, 3 ir .
- Kaip galima išspręsti šitą lygtį žiūrėti čia https://lt.wikibooks.org/wiki/Kompleksiniai_skaičiai#Šaknies_traukimo_operacijos_trigonometrinėje_formoje
Kanoninė forma:
- Padaliname iš a ir įvedame vietoje x naują kintamjį
- kur ir
- Kardano sprendiniai
kur
- o ir yra sprendiniai lygties t. y.
- Tuo atveju, kai tris tikrieji sprendiniai išreiškiami kompleksiniais dydžiais, ir protinga naudotis lentelės skaičiavimo budu.
- Pavyzdis. Čia p=2, q=1;
- Tikrasis sprendinis yra
- Kompleksiniai sprendiniai:
- Patikriname:
- Pavyzdis. Čia p=1/3, q=1/2;
- Tikrasis sprendinis yra
- Patikriname:
- Pavyzdis. Čia p=7/3=2.3(3), q=18/2=9;
- Tikrasis sprendinis yra
- Patikriname:
Kūbinės lygties sprendiniai
[keisti]
Jei duota lygtis
- tai jos 3 sprendiniai yra šie:
- Pavyzdis. Rasime lygties realųjį sprendinį. Gauname:
- Patikriname:
- Pavyzdis. Rasime lygties realųjį sprendinį. Gauname:
- Patikriname:
- Pavyzdis. Rasime lygties realųjį sprendinį. Gauname:
- Patikriname: