Целое уравнение и его корни как решать. Решим биквадратное уравнение

Целыми уравнениями называются уравнения, у которых правая и левая части являются целыми выражениями. Например, следующие уравнения будут являться целыми:

1. 2*(x 2 + 1)*(x - 1) = 6*x - (x + 7);

2. (x 4 - 1)/4 - (x 2 + 1)/2 = 3*x 2

Выполним над этими уравнениями равносильные преобразования: раскроем скобки, приведем подобные слагаемые. Получим:

1. 2*x 3 - 2*x 2 + 2*x - 2 = 6x - x - 7

2*x 3 - 2*x 2 + 2*x - 2 - 6*x + x + 7 = 0

2*x 3 - 2*x 2 - 3*x + 5 = 0.

2. x 4 - 1 - 2*(x 2 + 1) = 12*x 2

x 4 - 1 - 2*x 2 - 2 = 12*x 2

x 4 - 1 - 2*x 2 - 2 - 12*x 2 = 0

x 4 - 14*x 2 - 3 = 0.

В результате получили уравнения вида P(x) = 0, где P(x) - многочлен в стандартном виде. Степень этого многочлена будет также являться степенью уравнения.

Степень уравнения

Степенью произвольного уравнения будет называться степень многочлена, полученного из уравнения путем проведения равносильных преобразований. Уравнения первой степени всегда будут приводимы к виду a*x + b = 0, где х - некоторая переменная, а и b - некоторые числа, причем а не должно равняться нулю.

Из этого уравнения получаем выражение для х.

Это число (-b/a) называется корнем уравнения. Уравнение первой степени будет иметь один корень. Корнем уравнения P(x) =0 называют любое значение переменной х, такое, что многочлен P(x) обращается в нуль.

Уравнения второй степени всегда можно привести к виду a*x 2 + b*x + x = 0, где х - некоторая независимая переменная, а а, b, c - произвольные числа, причем а не равняется нулю. Корни уравнения находятся по формуле x = (-b ± √D)/(2*a), где D = b 2 - 4*a*c.

Выражение D (b 2 - 4*a*c) называется дискриминантом. В зависимости от того, какое значение имеет дискриминант, квадратное уравнение будет иметь два или один корень либо не иметь корней.

Если дискриминант больше нуля, то уравнение имеет два корня: (x = (-b ± √D)/(2*a)). Если дискриминант равен нулю, то уравнение имеет один корень: (x = (-b/(2*a)). Если дискриминант отрицателен, то уравнение не имеет корней.

Уравнения третей степени можно привести к виду a*x 3 + b*x 2 + c*x + d = 0. Уравнение четвертой степени можно привести к виду a*x 4 + b*x 3 + c*x 2 + d*x + e = 0.

Любое уравнение n-ой степени имеет не более n корней. Формулы для корней уравнений третьей и четвертой степени известны, но они очень сложны. Для уравнений больших степеней формул корней не существует.

МОУ «Л-Конобеевская СШ»

Целое уравнение
и его корни.

Конспект урока алгебры в 9 классе с использованием компьютерной презентации и компьютерного тестирования.

Разработала учитель математики Закурдаева Наталья Сергеевна

Цели урока :

Образовательная: усвоить понятия «целое уравнение», «степень уравнения»; научиться решать биквадратные уравнения.

Воспитательная : воспитывать внимательность, наблюдательность, самостоятельность, умение выражать свои мысли.

Развивающая: развивать умение логически мыслить, рассуждать, делать выводы, анализировать.

Тип урока: объяснение нового материала

Ход урока:

Оргмомент.

II . Устные упражнения. (слайд №1)

1. Решите уравнение:

а) х 2 = 9; б) х 2 = 3; в) х 2 + 4 = 0;

2. Каков знак дискриминанта квадратного уравнения, если оно:

а) имеет один корень,

б) имеет два корня;

в) не имеет корней?

3. Какова степень многочлена:

а) х 2 - Зх 5 + 2 ;

б) 4х – 8 – 2х(3х + 6) - 21;

4. Представьте х 4 в виде квадрата

5. Чему равен х 4 , если х 2 = a

6. Если сегодня в 12.00 пойдёт дождь, можете ли вы утверждать, что через 72 часа будут светить солнце?

7. Вспомните, какие выражения называют целыми?

8. Что называют корнем уравнения?

9. Что значит решить уравнение?

III . Объяснение нового материала.
- Сегодня мы с вами узнаем, какие уравнения называются целыми, как определить степень уравнения, а также познакомимся с новым видом уравнений – биквадратными уравнениями.

Итак, запишем тему урока: «Целое уравнение и его корни». (слайд №2 )

Посмотрите внимательно на эти два уравнения. Из каких выражений они состоят?

(Из целых )

Такие уравнения называются целыми

Опр. Целым уравнением с одной переменной называется уравнение, левая и правая части которого – целые выражения.

Что мы можем сделать с этими уравнениями?

(раскрыть скобки, привести подобные слагаемые – упростить )

Т.е. можем привести их к виду P (x )=0, где P (x

У любого многочлена стандартного вида вы умеете определять степень. Степень можно определить и у уравнения.

Итак, (слайд № 3 )

Опр. Если уравнение с одной переменной записано в виде P (x )=0, где P (x ) - многочлен стандартного вида, то степень этого многочлена называют степенью уравнения. Степенью произвольного целого уравнения называют степень равносильного ему уравнения вида P (x )=0, где P (x ) - многочлен стандартного вида.

Рассмотрим пример

Пример: определим степень уравнения

Выполним необходимые преобразования (слайд №3 )

Степень данного уравнения равна 7

Выполнив необходимые преобразования в заданном уравнении можно (слайд №4 )

Уравнение первой степени можно привести к виду

Уравнение второй степени можно привести к виду

Уравнение третьей степени можно привести к виду

Уравнение четвёртой степени можно привести к виду

и т. д.

Уравнение первой степени по-другому называется… (линейным )

Уравнение второй степени … (квадратным ). От чего зависит количество корней квадратного уравнения? (от дискриминанта )

Учёными доказано, что целое уравнение 2-й степени имеет не более 2-х корней, уравнение 3-й степени имеет не более 3-х корней, уравнение n -ой степени имеет не более n корней.

Для уравнений 3-й и 4-й степени известны формулы нахождения корней, в школьном курсе они не изучаются, но желающие могут с ними познакомиться дополнительно и подготовить небольшое сообщение.

Сделаем небольшой экскурс в историю. (слайд №5, №6 )

Норвежский математик Нильс Абель впервые доказал, что для уравнений пятой степени и более высоких степеней нет общих формул нахождения корней.

Французский математик Эварист Галуа нашёл необходимое и достаточное условие, которому удовлетворяет алгебраическое уравнение, разрешимое в радикалах.

На следующем уроке мы послушаем более подробно сообщение об этих учёных, Серёжа и Света подготовят доклады.

А пока мы вернёмся к уравнениям.

Рассмотрим уравнение вида (слайд №7 )

,

На какое уравнение оно похоже? (на квадратное )

Верно, оно является квадратным относительно х 2 . Такие уравнения называют биквадратными . (слайд №7 )

Опр. Уравнение вида , ,

являющееся квадратным относительно х 2 , называют биквадратным.

- Такие уравнения легко решить методом введения новой переменной.

Пример: Решим уравнение(слайд №7)

Введём новую переменную, х 2 = t , Чему равно х 4 ? (t 2 )

Получим квадратное уравнение

Самостоятельная работа

А сейчас вам предстоит выполнить небольшой тест. Садитесь на свои места за компьютером. Приступайте.

(Обучающий тест из трёх заданий.)

Рефлексия

Что нового вы узнали сегодня на уроке?

Какое уравнение называется целым?

Как определить степень уравнения?

Какие уравнения называются биквадратными? Каким способом они решаются?

Домашнее задание.

Стр. 72 – 75 (теоретический материал)

Стр. 76 – 77 № 266 (в, г), 278 (г, д, е)

Стр.78. № 286, 287 (задания на повторение)

Прочитайте домашнее задание. Какие у вас возникли вопросы? (пояснение домашнего задания)

Видеоурок «Целое уравнение и его корни» дает представление о целом уравнении, видах таких уравнений, приведении уравнения к стандартному виду, решении подобных уравнений. Задача данного видеоурока - облегчить усвоение материала по данной теме, формировать умения решать задания, в которых используются целые уравнения, способствовать запоминанию учебного материала.

Оформление наглядного материала в виде урока дает возможность заменить учителя в части подачи стандартного блока нового материала, освободить учителя для углубления индивидуальной работы. Видеоматериал помогает сконцентрировать внимание учащихся на освоении нового материала, помогает глубже его понять и лучше запомнить.

Видеоурок начинается с представления темы урока. На экране отображается определение целого уравнения, содержащего одну переменную, как уравнения, обе части которого представляют собой целые выражения. Ниже приведены примеры таких уравнений: (х 5 -2) 2 +х 3 =х 10 -3(х-2), х 3 (х 3 -36)=2(х+8)-2. Далее рассматривается преобразование уравнений, при котором все его слагаемые переносятся из правой части в левую, раскрываются скобки и приводятся подобные слагаемые. После этого уравнение принимает вид, в котором левая его часть представляет собой многочлен, а правой части - 0. Отмечается, что в ходе преобразований получается уравнение, равносильное данному. К тому же уравнение, к которому приведено исходное, в общем виде можно записать: Р(х)=0, где Р(х) - многочлен стандартного вида.

Рассмотренные примеры подводят к общему выводу о том, что любое целое уравнение, содержащее одну переменную, может быть приведено к виду Р(х)=0, где Р(х) - многочлен, степень которого является степенью данного уравнения. То есть степень некоторого произвольного целого уравнения может быть определена после приведения его к равносильному уравнению вида Р(х)=0 и равна степени многочлена Р(х).

Далее рассматривается уравнение первой степени - такое уравнение, которое приводится к виду ах+b=0 с одной переменной х, числами а и b, при этом а≠0. Корень данного уравнения находится по формулех=-b/a. Отмечается, что такое уравнение имеет один корень.

Также предлагается рассмотреть решение уравнения второй степени, которое приводится к виду ах 2 +bx+c=0, содержащее переменную х, некоторые числа а, b, c, при этом а≠0. Известен способ нахождения корней данного уравнения путем вычисления дискриминанта. На экране отображается формула нахождения дискриминанта для уравнения второй степени: D=b 2 -4ac. В зависимости от значения дискриминанта, может быть два корня уравнения - D>0, один - для D=0, или корни отсутствуют D<0. Напоминается формула для нахождения корней уравнения второй степени при положительном или нулевом дискриминанте: х=(-b+-√D)/2a.

Ученикам представляются также уравнения третьей и четвертой степени, которые приводятся к видам ах 3 +bx 2 +cх+d=0 и ах 4 +bx 3 +cх 2 +dх+e=0. В каждом из этих уравнений имеется одна переменная х, коэффициент при старшей степени a≠0, остальные коэффициенты - некоторые числа. Уточняется, что уравнение третьей степени не может иметь более трех корней, а уравнение четвертой степени имеет не более четырех корней. В качестве дополнительной информации ученикам сообщается, что формулы для нахождения корней уравнений третьей и четвертой степени существуют, но они громоздкие и неудобные в применении, а для уравнений пятой степени и выше формул для нахождения корней не существует. Однако решить такие уравнения иногда удается при помощи специальных приемов, которые позволяют упростить выражение и найти корни.

На примере демонстрируется один из способов, как можно найти корни уравнения, не применяя сложных формул нахождения корней.Описывается, каким образом решение некоторых уравнений можно найти с помощью разложения многочлена на множители. Уравнение х 3 -27x 2 -х+27=0 раскладывается на множители, выведя за скобки общий множитель (х-27). В результате преобразований получим произведение (х-27)(х-1)(х+1)=0 Полученное уравнение сводится к нахождению решений трех уравнений х-27, х-1, х+1. Из этих уравнений легко найти корни х 1 =27, х 2 =1, х 3 =-1.

Далее рассматривается еще один способ решения уравнений высокой степени - способ введения новой переменной. Применение способа описывается на примере решения уравнения (х 2 +х-1)(х 2 +х-4)=-2. Сначала все члены уравнения переносятся в левую часть, раскрываются скобки. После данный преобразований получается многочлен стандартного вида 4 степени. Однако, подметив особенность данного уравнения - то, что в исходном уравнении есть одинаковые части х 2 +х, вводим новую переменную для обозначения этого выражения: х 2 +х=у. после подстановки новой переменной в уравнение, получим уравнение вида (у-1)(у-4)=-2. После приведения уравнения к стандартному виду получается обычное квадратное уравнение, корнями которого будут у 1 =2, у 2 =3. Значение корней у подставим в выражение для определения значения искомых х. Нахождение корней уравнения сводится к решению двух уравнений х 2 +х=2 и х 2 +х=3. В результате вычислений будут найдены корни данных уравнений будут х 1 =1, х 2 =-2, х 3 ≈1,3, х 4 ≈-2,3. Отмечается, что данным способом нередко решают уравнения четвертой степени вида ax 4 +bx 2 +c=0, в которых х является переменной, a, b, c - некоторыми числами, где а≠0. На экране дается определение биквадратного уравнения как уравнения четвертой степени вида ax 4 +bx 2 +c=0са≠0.

Для закрепления полученных знаний о решении уравнений способом введения новых переменных предлагается рассмотреть решение биквадратного уравнения 16х 4 -8х 2 +1=0. Вводится новая переменная у=х 2 . После ее введения образуется квадратное уравнение, имеющее один корень у=0,25. После подстановки значение новой переменной в выражение для ее определения можно найти корни уравнения х 1 =0,5 и х 2 =-0,5.

Видеоурок«Целое уравнение и его корни» подробно и наглядно представляет учащимся материал по данной теме, поэтому может быть использован учителем не только на уроке в школе, но также при дистанционном обучении, рекомендуется для самостоятельного освоения темы.

Тема урока: «Целое уравнение и его корни».

Цели:

образовательные:

• рассмотреть способ решения целого уравнения с помощью разложения на множители;

развивающие:

воспитательные:

Класс: 9

Учебник: Алгебра. 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений/ [Ю.Н. Макарычев, Н.Г. Миндюк, К.И. Нешков, С.Б. Суворова]; под ред. С.А. Теляковского.- 16-е изд. – М.: Просвещение, 2010

Оборудование: компьютер с проектором, презентация «Целые уравнения»

Ход урока:

Организационный момент.

Просмотр видеоролика «Всё в твоих руках».

Бывают моменты в жизни, когда руки опускаются и кажется, что ничего не получится. Тогда вспомните слова мудреца "Все в твоих руках:" и пусть эти слова будут девизом нашего урока.

Устная работа.

2х + 6 =10, 14х = 7, х 2 – 16 = 0, х – 3 = 5 + 2х, х 2 = 0,

Сообщение темы урока, цели.

Сегодня мы познакомимся с новым видом уравнений – это целые уравнения. Научимся их решать.

Запишем в тетради число, классная работа и тему урока: «Целое уравнение, его корни».

2.Актуализация опорных знаний.

Решите уравнение:

Ответы: а)х = 0; б) х =5/3; в) х = -, ; г) х = 1/6; - 1/6; д) корней нет; е) х = 0; 5; - 5; ж) 0; 1; -2; з)0; 1; - 1; и) 0,2; - 0,2; к) -3; 3.

3.Формирование новых понятий.

Беседа с учениками:

Что такое уравнение? (равенство, содержащее неизвестное число)

Какие виды уравнений вы знаете? (линейные, квадратные)

3.Сколько корней может иметь линейное уравнение?) (один, множество и ни одного корня)

4.Сколько корней может иметь квадратное уравнение?

Отчего зависит количество корней? (от дискриминанта)

В каком случае квадратное уравнение имеет 2 корня?(Д0)

В каком случае квадратное уравнение имеет 1 корень? (Д=0)

В каком случае квадратное уравнение не имеет корней? (Д0)

Целое уравнение – это уравнение левая и правая часть, которого является целым выражением. (читают вслух).

Из рассмотренных линейных и квадратных уравнений, мы видим, что количество корней не больше его степени.

Как вы думаете, можно ли не решая уравнения, определить количество его корней? (возможные ответы детей)

Познакомимся с правилом определения степени целого уравнения?

Если уравнение с одной переменной записано в виде Р(х)=0, где Р(х)- многочлен стандартного вида, то степень этого многочлена называют степенью уравнения. Степенью произвольного целого уравнения называют степень равносильного ему уравнения вида Р(х)=0, где Р(х)- многочлен стандартного вида.

Уравнение n ой степени имеет не более n корней.

Целое уравнение можно решить несколькими способами:

способы решения целых уравнений

разложение на множители графический введение новой

переменной

(Записывают схему в тетрадь)

Сегодня мы рассмотрим один из них: разложение на множители на примере следующего уравнения:х 3 – 8х 2 –х +8 = 0.(на доске объясняет учитель, ученики записывают в тетрадь решение уравнения)

Как называется способ разложения на множители, с помощью которого можно левую часть уравнения разложить на множители? (способ группировки). Разложим левую часть уравнения на множители, а для этого сгруппируем слагаемые, стоящие в левой части уравнения.

Когда произведение множителей равно нулю? (когда хотя бы один из множителей равен нулю). Приравняем к нулю каждый множитель уравнения.

Решим полученные уравнения

Сколько корней мы получили? (запись в тетради)

х 2 (х – 8) – (х – 8) = 0

(х – 8) (х 2 – 1) = 0

(х – 8)(х – 1)(х + 1) = 0

х 1 = 8, х 2 = 1, х 3 = - 1.

Ответ: 8; 1; -1.

4.Формирование умений и навыков. Практическая часть.

работа по учебнику №265(запись в тетради)

Какова степень уравнения и сколько корней имеет каждое из уравнений:

Ответы: а) 5, б) 6, в) 5, г) 2, д) 1, е) 1

№ 266(а) (решение у доски с объяснением)

Решите уравнение:

5.Итог урока:

Закрепление теоретического материала:

Какое уравнение с одной переменной называется целым? Приведите пример.

Как найти степень целого уравнения? Сколько корней имеет уравнение с одной переменной первой, второй степени, n –ой степени?

6.Рефлексия

Дайте оценку своей работе. Поднимите руку, кто…

1) понял тему на отлично

2) понял тему на хорошо

пока испытываю трудности

7.Домашнее задание:

п.12(с.75-77 пример 1)№267(а, б).

«лист контроля ученика»

Лист контроля ученика

Лист контроля ученика

Класс______ Фамилия Имя ___________________

Лист контроля ученика

Класс______ Фамилия Имя ___________________

Просмотр содержимого документа
«раздаточный материал»

1.Решите уравнения:

а) x 2 = 0 е) x 3 – 25x = 0

а) x 2 = 0 е) x 3 – 25x = 0
б) 3x – 5 = 0 ж) x(x – 1)(x + 2) = 0
в) x 2 –5 = 0 з) x 4 – x 2 = 0
г) x 2 = 1/36 и) x 2 –0,01 = 0,03
д) x 2 = – 25 к) 19 – c 2 = 10

3. Решите уравнения:

x 2 -5x+6=0 y 2 -4y+7=0 x 2 -12x+36=0

4. Решите уравнения:

I вариант II вариант III вариант

x 3 -1=0 x 3 - 4x=0 x 3 -12x 2 +36x=0

«тест »

Здравствуйте! Сейчас Вам будет предложен тест по математике из 4 вопросов. Нажимайте на кнопки на экране под вопросами, в которых, по Вашему мнению, записан верный ответ. Нажмите кнопку «далее», чтобы начать тестирование. Желаю удачи!

1. Решите уравнение:

3х + 6 = 0

Правильного

ответа нет

Корней

Правильного

ответа нет

Корней

4. Решите уравнение: 0 х = - 4

Корней

Много

корней

Просмотр содержимого презентации
«1»

• Решите уравнение:

• УСТНАЯ РАБОТА

Цели:

образовательные:

• обобщить и углубить сведения об уравнениях; ввести понятие целого уравнения и его степени, его корней; рассмотреть способ решения целого уравнения с помощью разложения на множители.
• обобщить и углубить сведения об уравнениях;
• ввести понятие целого уравнения и его степени, его корней;
• рассмотреть способ решения целого уравнения с помощью разложения на множители.

развивающие:

• развитие математического и общего кругозора, логического мышления, умение анализировать, делать вывод;
• развитие математического и общего кругозора, логического мышления, умение анализировать, делать вывод;

воспитательные:

• воспитывать самостоятельность, четкость и аккуратность в действиях.
• воспитывать самостоятельность, четкость и аккуратность в действиях.

• Психологическая установка

• Продолжаем обобщать и углублять сведения об уравнениях;
• знакомимся с понятием целого уравнения,

с понятием степени уравнения;

• формируем навыки решения уравнений;
• контролируем уровень усвоения материала;
• На уроке можем ошибаться, сомневаться, консультироваться.
• Каждый учащийся сам себе дает установку.

• Какие уравнения называются целыми?
• Что называется степенью уравнения?
• Сколько корней имеет уравнение n-й степени?
• Методы решения уравнений первой, второй и третьей степеней.

• План урока

а) x 2 = 0 е) x 3 – 25x = 0 в) x 2 –5 = 0 з) x 4 – x 2 = 0 г) x 2 = 1/36 и) x 2 –0,01 = 0,03 д) x 2 = – 25 к) 19 – c 2 = 10

Решите уравнения:

Например:

X²=x³-2(x-1)

• Уравнения

Если уравнение с одной переменной

записано в виде

P(x) = 0, где P(x)- многочлен стандартного вида,

то степень этого многочлена называют

степенью данного уравнения

2x³+2x-1=0 (5-я степень)

14x²-3=0 (4-я степень)

Например:

Какова степень знакомых нам уравнений?

• а) x 2 = 0 е) x 3 – 25x = 0
• б) 3x – 5 = 0 ж) x(x – 1)(x + 2) = 0
• в) x 2 – 5 = 0 з) x 4 – x 2 = 0
• г) x 2 = 1/36 и) x 2 – 0,01 = 0,03
• д) x 2 = – 25 к) 19 – c 2 = 10

• Решите уравнения:

• 2 ∙х + 5 =15
• 0∙х = 7

Сколько корней может иметь уравнение I степени?

Не более одного!

• Решите уравнения:

• x 2 -5x+6=0 y 2 -4y+7=0 x 2 -12x+36=0
• D=1, D0, D=-12, D

x 1 =2, x 2 =3 нет корней x=6.

Сколько корней может иметь уравнение I I степени (квадратное) ?

Не более двух!

Решите уравнения:

• I вариант II вариант III вариант

x 3 -1=0 x 3 - 4x=0 x 3 -12x 2 +36x=0

• x 3 =1 x(x 2 - 4)=0 x(x 2 -12x+36)=0

x=1 x=0, x=2, x= -2 x=0, x=6

1 корень 3 корня 2 корня

• Сколько корней может иметь уравнение I I I степени?

Не более трех!

• Как вы думаете сколько корней может иметь уравнение

IV, V , VI, VII, n -й степени?

• Не более четырёх, пяти, шести, семи корней!

Вообще не более n корней!

ax²+bx+c=0

Квадратное уравнение

ax + b = 0

Линейное уравнение

Нет корней

Нет корней

Один корень

Разложим левую часть уравнения

на множители:

x²(x-8)-(x-8)=0

Ответ:=1, =-1.

• Уравнение третьей степени вида: ax³+bx²+cx+d=0

Путем разложения на множители

(8x-1)(2x-3)-(4x-1)²=38

Раскроем скобки и приведем

подобные слагаемые

16x²-24x-2x+3-16x²+8x-138=0

Ответ: x=-2

Девиз нашего урока: «Чем больше я знаю, тем больше умею.»Эпигаф:
Кто ничего не замечает,
Тот ничего не изучает.
Кто ничего не изучает,
Тот вечно хнычет и скучает.
(поэт Р.Сеф).

Математический диктант

Решить уравнения устно:

Решить уравнение:

Целое уравнение и его корни

Цели урока:

Уравнения

Целое уравнение

10. Степень уравнения

11. Какова степень уравнения?

12. Повторим

13. Уравнение первой степени

14. Уравнение третьей степени

15. Решить уравнение:

16. Решим биквадратное уравнение:

17. Решить уравнение:

18. Установите соответствие: Уравнение способ.

19. Тест

20.

21. Домашнее задание: