Факультативне заняття "Методи розв'язування рівнянь вищих степенів"

Про матеріал

Ознайомлення з темою "Рівняння вищих степенів та методи їх розвязування" допоможе учням при підготовці до ЗНО. в шкільному курсі недостатня увага приділена даній темі.

Перегляд файлу

Міністерство освіти і науки України

 Хорошівська гімназія

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розробка факультативних занять з математики по темі:

 

 

  • «Рівняння вищих степенів та методи їх розв’язування»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

               З досвіду роботи

        вчительки математики

        Хорошівської гімназії

        Микитенко Анни Пилипівни

 

 

Рівняння вищих степенів та методи їх розв’язування

 Під раціональними рівняннями розуміють рівняння, що можна записати у вигляді:

  anxn+ an-1xn-1+… aixn+ a0=0, де

  an, an-1,... a0 – задані числа, а х – невідоме.

 

Методи розв’язування рівнянь

І. Групування: шляхом групування доданків доданків, примінення формул скороченого множення звести (якщо це вдається) рівняння до вигляду, де зліва записано добуток декількох множників, а справа – нуль. Потім прирівнюємо до нуля кожний множник.

Приклади.

1). х3-(а+в+с)х2+(ав+ас+вс)х-авс=0,

 х3-ах2-вх2-сх2+авх+асх+всх-авс=0,

 групуємо: х2(х-а)-вх(х-а)-сх(х-а)+вс(х-а)=

 =(х-а)(х2-вх-сх+вс)=0

 х-а=0    або  х2-вх-сх+вс=0,

 х1    х(х-в)-(х-в)с=0,

 (х-в)(х-с)=0,

 х-в=0 або  х-с=0

 х2         х3

   Відповідь: х1=а, х2=в, х3

 

 2). х3-3х+2=0. Перепишемо рівняння, записавши -3х=-х-2х

  х3-2х+2=0

  х(х2-1)-2(х-1)=0,

  (х-1)(х(х=1)-2)=0.

  х-1=0,  х2+х-2=0

  х1=1  х2=-2, х3=1

       Відповідь: х13=1; х2=2

 

 ІІ. Підстановки: шукаємо в рівнянні деякі вирази, що повторюються, які позначаємо новою змінною, тим самим спрощуємо вигляд рівняння. В деяких випадках видно, що позначити новою змінною, а в деяких треба виконати спочатку тотожні перетворення. В інших випадках зручно підстановку робити знаючи „наперед”.

Приклади.

1). (х-4)(х-5)(х-6)(х-7)=1680,

 2-11х+28)(х2-11х+30)=1680.

Постачимо х2-11х+28=t, тоді:

 t(t+2)=1680.  t1=-42, t2=40. Звідси

 х2-11х+28=-42  або   х2-11х+28=40

 х2-11х+70=0        х2-11х-12=0

 х є Ø      х1=12, х2=-1

       Відповідь: х1=-1; х2=12

 2). Симетричні рівняння (коефіцієнти членів, які знаходяться на однаковій відстані, рівні)

  4+3х3-16х2+3х+2=0

 Розділимо дві частини рівняння на х2≠0,

одержимо ,

 

,

позначимо , тоді , звідси

                        .

Одержимо:

2(t2-2)+3t+(-16)=0,

2t2+3t-20=0,

t1=-4, .  ,  

       x3=2,

       Відповідь: , x3=2, .

 

 3). 2+х+1)(х2+х+2)=12. Позначимо:

  х2+х=а, тоді маємо:

  (а+1)(а+2)=12

  2+3а-10=0

  а1=2,  а2=-5

  х2+х=2, або х2+х=-5,

  х2+х-2=0,  х2+х+5=0

  х1=1, х2=-2  х є Ø

Відповідь: -2, 1

 

 4). (2-3х+1)(2+5х+1)=9х2

 

  Поділимо на .

  

   Замінимо

  (t-3)(t+5)=9,

  t2+2t-24=0

  t1=4, t2=-6 Тоді   або 

       

       Відповідь: ;

 

ІІІ. Підбір: при розв’язуванні рівнянь вищих степенів раціональні корені рівняння

anxn+ an-1xn-1+… aixn+ a0=0 шукаємо серед чисел виду , де Р – дільник вільного члену, Q – дільник ст. коефіцієнта (аn) Р і Q взаємно прості, Р є Z, Q є N.

 

 

Приклади.

1). х32-8х+6=0.

аn=1, а0=6. Тому, якщо дане рівняння має корені, то їх слід шукати серед дільників числа 6: ±1; ±2; ±3; ±6. перевіркою переконуємося, що х=3. Ділимо ліву і праву частину рівняння на х-3.

_х32-8х+6     |x-3

 x3-3x2              |x2+2x-2

  _2x2-8x

    2x2-6x

      _-2x+6

        -2x+6

     0

Тоді   х32-8х+6=(х-3)(х2+2х-2)=0

Звідси  х1=3,  

 

      Відповідь: х1=3, 

 

2). 4-3х3-7х3+6х+8=0

 аn=2, a0=8 Раціональні корені слід шукати серед чисел ±1; ; ±2; ±4; ±8.

Перевіркою переконуємося, що х=-1 – корінь рівняння, тому

_2х4-3х3-7х2+6х+8          |x-3

 2x4-2x3                            |2x3+5x2-2х+8

  _-5x3-7x2

    -5x3-5x2

      _-2x2+6х

        -2x2-2х

             _8х+8

               8х+8

                      0

Дане рівняння можна записати: 4-3х3-7х2-6х+8=(х+1)( 2х3-5х2-2х+8)=0.

Аналогічно знаходимо корінь рівняння 2х3-5х2-2х+8=0, х=2. Знову ділимо на х-2.

_2х3-5х2-2х+8       |x-2

  2х3-4х2

       _-x2-2x

         -x2+2x

 _-4x+8

   -4x+8

          0

Тоді маємо: 4-3х3-7х2-6х+8=(х+1)(х-2)( 2х2-х-4)=0

Звідси х1=-1, х2=2, .  

Відповідь: х1=-1, х2=2, .

IV. Нестандартний.

Приклади.

1).  

Поділимо чисельник і знаменник дробу на х ≠ 0

 Позначимо , одержимо:

, t ≠ -1, t ≠ 5.

8t-40+10t+10+(3t+3)(t-5)=0,

3t2+6t-45=0,

t2+2t-15=0

t1=3, t2=-5, звідси:  ,  

    х 0.   х 0.

    х2-3х+3=0  х2-5х+3=0

    х є 0   .

 

     Відповідь: .

 

 2).  . Виділимо повний квадрат, додавши і віднявши в лівій частині рівняння х2.

 , . Нехай х2-х=t, тоді:

, . Вернемося до змінної х.

Маємо:  або

  

х 0.    

    Відповідь:

 3). (3х2+7х-2)2+5х2(3х2+7х-2)-24х4=0

 Це „однорідне” рівняння, тобто рівняння виду ay+by λz λ+cz2 λ=0, де а,в,с, λ – задані числа відмінні від нуля; y=y(x), z=z(x) – деякі функції від х. Ділимо обидві частини рівняння на z2 λ ≠ 0 (на функцію у вищому степені). Одержимо:

. Позначимо , одержимо квадратне рівняння відносно t.

Поділимо на х4 0, одержимо:

.

Нехай , маємо:

t2+5t-24=0

t1=3, t2=-8 Тоді: а)  або б)

а)  2-3х2+7х-2=0    б) 2+8х2+7х-2=0

        11х2+7х-2=0

        Д=49+88=137

        

      Відповідь: ; .

 

4).  

Користуючись формулою а22=(а-в)2+2ав, одержимо:

,

,

,

.

Нехай , тоді маємо: а2+6а-7=0.

     а1=1, а2=-7

 або 

 х ≠ -3 х2-х-3=0, х ≠ -3

х є Ø   

      Відповідь: 

 

5). 

 Д(f): х≠-1, х≠-2, х≠1.

В прикладах, де ліва частина являє собою суму дробів, в кожному дробі виділяють цілу частину (ділять чисельник на знаменник).

_2х-1 |x+1 ,  _3х-1 |x+2 ,  _х-7  |x-1

 2x+2 |2 3x+6  |3 x-1   |1  , тоді маємо

      -3                    -7                -6

 

2-15х-25=0

Д=625

; .

      Відповідь: ; .

 

V. Різні методи розв’язування.

Приклади.

1). (х-1)х(х+1)(х+2)=24,

 (х-1)(х+2)х(х+1)=24,

 2+х-2)(х2+х)=24.

Нехай х2+x=t, тоді

t(t-2)=24

t2-2t-24=0

t1=-4, t2=6. Перевіримо для змінної х

х2+х=6 або х2+х=-4

х2+х-6=0  х2+х+4=0

х1=-3, х2=2  х є Ø

      Відповідь: х1=-3, х2=2

 

2). (х+2)(х+3)(х+8)(х+12)=4х2,

 2+14х+24)(х2+11х+24)=4х2 поділимо на х2 ≠ 0.

 

 Нехай

(t+14)(t+11)=4,

t2+25t+150=0,

t1=-15, t2=-10. Тоді:  або 

    х2+10+24=0   х2+15х+24=0

    х1=-6, х2=-4   

     Відповідь: х1=-6; х2=-4; .

 

4). 

Поділимо чисельник і знаменник дробу на х 0

 

Нехай , тоді ; y ≠ -1; y ≠ 4

4(2y+2)+4(3y-12)+5(y-4)(y+1)=0

5y2+5y-60=0,

y2+y-12=0

y1=-4, y2=3   або 

   х2+4х+2=0  х2-3х+2=0

     x1=1, x2=2

      

      Відповідь: , 1, 2.

 

5). 

 

 

  х 2

Нехай

y2-8y-20=0

Д=144

у1=10, у2=-2  Перейдемо до змінної х

 

,     ,

2-10х+20=0    2=-2х+4=0 ,

Д<0, х є Ø     2+2х-4=0

      

      х1=-2, х2=1

     Відповідь: х1=-2, х2=1

 

Опрацюй самостійно:

1). х4-2х3-13х2+14х+24=0  В.: -1; 2; -3; 4.

2). 2+5х)2-2(х2+5х)-24=0  В.: ±1; -6; -4.

3). (х-4)(х-5)(х-6)(х-7)=1680  В.: -1; 12.

4).    В.: .

5).  В.: х1=2; х2=0,75.

 

 

doc
Додано
26 березня 2018
Переглядів
883
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку