Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
lektsii_ch1.doc
Скачиваний:
49
Добавлен:
27.03.2015
Размер:
1.04 Mб
Скачать
  1. Решение простейших уравнений и неравенств: квадратных, рациональных (дробно-рациональных).

Многие уравнения и неравенства часто сводятся к решению линейных и квадратных уравнений и неравенств соответственно. Поэтому кратко повторим основные подходы к их решению.

Корень (решение) уравнения – число, которое при подстановке его в уравнение вместо переменной, превращает данное уравнение в верное равенство.

Решить уравнение, - значит, найти все его корни (решения) или доказать, что корней (решений) нет.

Равносильные уравнения – уравнения, множества корней (решений) которых совпадают, в частности, если оба уравнения не имеют корней, то они равносильны.

Замечание: 1. Если каждый корень уравнения является в то же время корнем уравнения , полученного после некоторых преобразований из уравнения , то уравнение называют следствием уравнения .

2. Если каждое из двух уравнений является следствием другого из них, то такие уравнения являются равносильными.

Линейные уравнения – уравнения вида , где и - некоторые числа, - переменная. Эти уравнения имеют три различных случая решения (рассмотрим на примерах):

Пример. (умножим обе части уравнения на 12).

,

,

,

. (единственное решение).

Пример. , решений нет.

Пример. ; любое

удовлетворяет последнему уравнению, а значит и исходному. (бесконечно много

решений).

Квадратные уравненияуравнения вида , где и - некоторые числа, - переменная, при этом (при уравнение превращается в линейное.) Если или , а также в случае одновременного равенства нулю этих коэффициентов квадратное уравнение называют неполным и решают стандартными способами разложения на множители.

Пример. или ; или .

Пример. .

Для решения полного квадратного уравнения используют обычную формулу корней квадратного уравнения:

.

Возможны три случая:

1. ; уравнение имеет два различных действительных корня , ;

2. ; уравнение имеет два одинаковых действительных корня ;

3. ; уравнение не имеет действительных корней.

Замечание. Для решения приведенного квадратного уравнения, ,, часто используют теорему Виета:

, .

Пример. .

Рациональные (дробно-рациональные) уравнения.

Определение: Функция вида , где ; - некоторый действительные числа, называется целой рациональной функцией.

Целым рациональным уравнением называется уравнение вида , где - целая рациональная функция.

Теорема 1. Для того чтобы несократимая дробь была корнем многочлена с целыми коэффициентами, необходимо, чтобы число было делителем свободного члена , а число - делителем старшего коэффициента .

Теорема 2. (Теорема Безу) Остаток от деления многочлена на двучлен равен значению мног4очлена при , то есть .

При делении многочлена на двучлен имеем равенство

.

Оно справедливо, в частности, при , то есть .

Пример. Решить уравнения: 1) ; 2) ;

3) ; 4).

Пример. Решить уравнение .

Решение: Поскольку коэффициенты уравнения – целые числа, то попробуем найти хотя бы один целый корень. Делителями свободного члена являются числа . Подстановкой легко убедиться, что - корень уравнения. Проведем деление многочленов «уголком»:

Получили .

Аналогично, убеждаемся, что - корень многочлена , проведем деление:

Таким образом, исходное уравнение можно записать в виде:

,

Что равносильно совокупности двух уравнений:

Дискриминант второго уравнения отрицательный, значит, оно не имеет действительных корней. Итак, является корнем исходного уравнения.

Для самостоятельного решения:

Решить уравнение:

Ответ: -1, 2.

Дробно-рациональным уравнением называется уравнение вида , где - многочлены.

Решение дробно-рационального уравнения сводится к нахождению корней уравнения и проверке того, что они удовлетворяют условию , то есть рациональное уравнение равносильно системе:

Пример. Решить уравнения 1) ;

2) .

Пример. Решить уравнение .

Решение: Область определения уравнения:

.

Далее будем работать на области определения уравнения. Умножим обе части уравнения на и получим уравнение:

,

.

Пример. Решить уравнение .

Решение: Область определения уравнения:

.

Далее будем работать на области определения уравнения. Заметим, что ; . Сделаем замену . Тогда исходное уравнение перепишем следующим образом:

,

, ,

,

Обратная замена:

.

Пример. Решить уравнение .

Решение: Непосредственно проверкой устанавливаем, что не является корнем данного уравнения. Тогда вынесем из каждой скобки и перейдем к равносильному уравнению:

,

.

Сделаем замену: . Отсюда:

или .

,

Пример. Решить уравнение .

Решение: Сгруппируем множители в левой части уравнения так, чтобы при перемножении были равны первый коэффициент и свободный член:

Далее аналогично примеру 10. Так как не является корнем уравнения, вынесем его за скобки:

Замена: , или .

.

Пример. Решить уравнение .

Решение: Так как не является корнем уравнения, разделим обе части уравнения на , получим уравнение, равносильное данному:

.

Сгруппируем члены этого уравнения:

.

Введем замену: , , .

или .

.

Для самостоятельного решения:

1. Решить уравнение:

(Примечание: замена ).

Ответ: -2, 1.

2. Решить уравнение: .

(Примечание: замена ).

Ответ: .

Рациональные (дробно-рациональные) неравенства. Метод интервалов для рациональных функций.

Важнейшим методом решения неравенств является метод интервалов. В 9 классе изучается метод интервалов, прежде всего для многочленов. Он основан на том, что двучлен положителен при и отрицателен при , то есть меняет знак при переходе через точку .

Заметим, что

  1. двучлен в нечетной степени ведет себя так же, как ,

  2. двучлен в четной степени ведет себя по-другому: он не меняет знак при переходе через точку .

  3. квадратичный трехчлен, имеющий положительный коэффициент при и отрицательный дискриминант, всегда положителен и может быть опущен при решении любого неравенства.

  4. при переходе через точку может изменить знак только один множитель, , выражение при переходе через точку знак не меняет.

Пример. а. Решить неравенство ,

б.

Решение: а. Для решения строгого неравенства наносим на числовую ось нули функции кружочками («дырками»). Далее расставляем знаки, учитывая замечание выше:

Ответ: .

б. Вспомним, что по определению,

.

Для решения нестрогих неравенств наносим нули функции на числовую ось точками. Затем расставляем знаки в промежутках.

Ответ: .

Метод интервалов легко распространяется на рациональные функции.

Рациональной называется функция, которая может быть представлена в виде частного двух многочленов, то есть в виде .

Неравенства называются рациональными, если их правые и левые части являются рациональными функциями.

Заметим, что , поэтому метод интервалов применяется к дроби точно так же, как и к многочленам. Для нестрого же неравенства имеем:

.

При решении нестрогих рациональных неравенств нули числителя наносятся на числовую ось точками, а нули знаменателя - «дырками».

Пример. Решить неравенство .

Решение: Приведем неравенство к стандартному виду и разложим числитель и знаменатель на множители. Затем решаем методом интервалов:

, , ,

Ответ: .

Пример. Найти сумму целых решений неравенства .

Решение: Решим неравенство методом интервалов:

. Видно, что целыми решениями являются числа: -2, -1. 3. 4. Их сумма равна 4.

Ответ: 4.

Для самостоятельного решения:

  1. Решить неравенства:

2. Укажите длину промежутка, который является решением неравенства:

Ответ: 9.

3. Найти произведение всех целых решений неравенства: .

Ответ: .

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]