Diskriminantas: Skirtumas tarp puslapio versijų

Iš Wikibooks.
Ištrintas turinys Pridėtas turinys
54 eilutė: 54 eilutė:
:<math>3\cdot(-\frac{2}{3})^2+8\cdot (-\frac{2}{3})+4=3\cdot\frac{4}{9}-\frac{16}{3}+4=\frac{4}{3}-\frac{16}{3}+4=\frac{4-16}{3}+4=\frac{-12}{3}+4=-4+4=0;</math>
:<math>3\cdot(-\frac{2}{3})^2+8\cdot (-\frac{2}{3})+4=3\cdot\frac{4}{9}-\frac{16}{3}+4=\frac{4}{3}-\frac{16}{3}+4=\frac{4-16}{3}+4=\frac{-12}{3}+4=-4+4=0;</math>
:<math>3\cdot (-2)^2+8\cdot (-2)+4=3\cdot 4-16+4=12-16+4=0.</math>
:<math>3\cdot (-2)^2+8\cdot (-2)+4=3\cdot 4-16+4=12-16+4=0.</math>

===Tuo atveju, kai šaknis kompleksinis skaičius===

*''Pavyzdis.'' Rasti sprendinius lygties
:<math>x^2-8x+25=0.</math>
:''Sprendimas.''
:<math>D=b^2-4ac=(8)^2-4\cdot 1\cdot 25=64-100=-36=36 i^2,</math>
:<math>x_1={-b+\sqrt{D}\over 2}={-(-8)+ \sqrt{36 i^2} \over 2}={8+6i \over 2}=4+3i,</math>
:<math>x_2={-b-\sqrt{D}\over 2}={-(-8)+ \sqrt{36 i^2} \over 2}={8-6i \over 2}=4-3i.</math>
:Patikriname, kad
:<math>(4+3i)^2-8(4+3i)+25=0,</math>
:<math>16+2\cdot 4\cdot 3i+(3i)^2-32-24i+25=0,</math>
:<math>16+24i-9-32-24i+25=0,</math>
:<math>16-41+25=0,</math>
:ir
:<math>(4-3i)^2-8(4-3i)+25=0,</math>
:<math>16-2\cdot 4\cdot 3i+(-3i)^2-32+24i+25=0,</math>
:<math>16-24i-9-32+24i+25=0,</math>
:<math>16-41+25=0.</math>


== Kvadratinė lygtis, kurios <math>c=0</math>==
== Kvadratinė lygtis, kurios <math>c=0</math>==

18:25, 3 vasario 2012 versija

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

-tojo laipsnio polinomas (taigi, ir lygtis) turi lygiai n kompleksinių šaknų (sprendinių).

Tiesinė lygtis

Bendra forma:

Sprendinys:

Nepilnoji kvadratinė lygtis

Bendra forma:

Sprendimas:

Pilnoji kvadratinė lygtis

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 šaknis kompleksinis skaičius

  • Pavyzdis. Rasti sprendinius lygties
Sprendimas.
Patikriname, kad
ir

Kvadratinė lygtis, kurios

Bendra forma:

Sprendimas:

iškeliame x prieš skliaustus:

Tada iš sandaugos savybių išplaukia, kad

Kvadratinė lygtis, kurios

Duota kvadratinė lygtis:

kurią perrašome taip:

Čia
Todėl:

Kvadratinė lygtis, kurios a yra bet koks

Duota kvadratinė lygtis:

kurią perrašome taip:

Čia
Todėl:

Bikvadratinė lygtis

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 .

Vijeto teorema

Jei yra lygtis

Tai
ir taip toliau, kur

Kadratinė lygtis

Jei yra lygtis

tai lygties sprendiniai:

Kūbinė lygtis

Jei yra lygtis

tai lygties sprendiniai:

Ketvirto laispnio lygtis

Jei yra lygtis

tai lygties sprendiniai:

Pilnoji kubinė lygtis

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

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

Yra kūbinė 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 lygybė sprendiniai ir yra 2, 3 ir .

Kubinė lygtis

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

Jei duota lygtis

tai jos 3 sprendiniai yra šie:


  • Pavyzdis. Rasime lygties realųjį sprendinį. Gauname:

Patikriname:
Galbūt nebuvo gautas 0, nes šis skaičius neturėtų būti neigiamas.


  • Pavyzdis. Rasime lygties realųjį sprendinį. Gauname:

Patikriname:


  • Pavyzdis. Rasime lygties realųjį sprendinį. Gauname:

Patikriname:

Nuorodos