ค่าของ x ค่าของพหุนามเท่ากันคือค่าใด บทเรียน "พหุนาม"
สถาบันการศึกษาของรัฐของภูมิภาค OMSK
"ตอนเย็น (กะ) โรงเรียนที่ครอบคลุมหมายเลข 2"
การแก้สมการพีชคณิต
(ภาคผนวก 3)
สื่อการสอนที่มีลักษณะการเรียนรู้ การพัฒนา และการควบคุม
การพัฒนาครูคณิตศาสตร์
นิยามของสมการพีชคณิต
สมการพีชคณิต (สมการพหุนาม) - สมการของรูปแบบ
โดยที่พหุนามในตัวแปรที่เรียกว่าไม่ทราบ
ค่าสัมประสิทธิ์ของพหุนามมักจะนำมาจากบางสาขา จากนั้นสมการจะเรียกว่าสมการพีชคณิตเหนือสนาม
ระดับของสมการพีชคณิตเรียกว่าระดับของพหุนาม
ตัวอย่างเช่นสมการ
เป็นสมการพีชคณิตระดับที่ 7 ในตัวแปร 3 ตัว (โดยไม่ทราบค่า 3 ตัว) เหนือสนามจำนวนจริง
คำจำกัดความที่เกี่ยวข้อง
ค่าของตัวแปรที่เมื่อแทนที่เป็นสมการพีชคณิตแล้วเปลี่ยนเป็นเอกลักษณ์เรียกว่ารากของสมการพีชคณิตนี้
ตัวอย่างสมการพีชคณิต
สมการพีชคณิตแก้ได้โดยการแยกตัวประกอบตัวอย่างวิธีแก้ปัญหา ตัวอย่าง: x3 – 3x – 2 = 0 คุณสามารถเดาได้ว่าตัวเลข x1 = –1 คือรากของสมการนี้ เนื่องจาก –1 + 3 – 2 = 0 x3 – 3x – 2 x + 1 x3 + x2 x2 – x–2 – x2–3x–2 (x + 1)(x2 – x–2) = 0; x + 1 = 0 หรือ x2 – x–2 = 0; x1 = –1 x2.3 = ; x2 = –1, x3 = 2 คำตอบ. -1; 2. ตัวอย่าง: x3 – 3x – 2 = 0 x3 + x2 – x2 – x – 2x – 2 = 0; (x3 + x2) – (x2 + x) – 2(x + 1) = 0; x2(x + 1) – x(x + 1) – 2(x + 1) = 0; (x + 1) (x2 – x–2) = 0; (x + 1) (x + 1) (x –2) = 0; x1 = –1, x2 = 2 คำตอบ. -1; 2. | X3 – x2 – 8x + 6 = 0; x4 + x3– 4x2 – 2x + 4 = 0; 6x3 + 11x2 – 3x – 2=0 สูตรพื้นฐาน: ax2 + bx + c = 0 สูตรเวียตต้า ax2 + bx + c = 0 แล้ว |
สมการลดลงเป็นพีชคณิต
สมการกำลังสอง
คำนิยาม. สมการกำลังสองเรียกว่า ax4 + bx2 + c = 0 โดยที่
a, b, c เป็นตัวเลข และ a ≠ 0
วิธีการแก้ปัญหา
บี สมการกำลังสองลดลงเป็นสมการกำลังสองโดยใช้การทดแทน
สมการกำลังสองใหม่สำหรับตัวแปร:
การแก้สมการนี้ เราได้รากของสมการกำลังสอง
โดยการแก้สมการทั้งสองนี้ ( และ ) สำหรับตัวแปร เราจะได้รากของสมการกำลังสองนี้
ขั้นตอนการแก้สมการกำลังสอง
แนะนำตัวแปรใหม่ แทนที่ตัวแปรนี้ลงในสมการดั้งเดิม แก้สมการกำลังสองด้วยความเคารพกับตัวแปรใหม่ หลังจากค้นหาราก () แล้วแทนที่พวกมันลงในตัวแปรของเราและค้นหารากดั้งเดิมของสมการกำลังสอง
ตัวอย่างวิธีแก้ปัญหา ตัวอย่าง: x4 – 8x2 – 9 = 0 ให้ y = x2 โดยที่ y 0; ย2 – 8ป – 9 = 0; ตามสูตรของ Vieta: y1 = –1; y2 = 9; เราละทิ้งวิธีแก้ปัญหาแรก (ที่ 0) และจากวินาทีที่เราพบ x1 = –3; x2 = 3. คำตอบ. x1 = –3; x2 = 3. | ตัดสินใจด้วยตัวเองหรือใช้ตัวอย่าง |
สูตรพื้นฐาน: ax2 + bx + c = 0 สูตรเวียตต้า ถ้า x1, x2 เป็นรากของสมการกำลังสอง ax2 + bx + c = 0 แล้ว สำหรับสมการ x2 + px + q = 0 |
ลองพิจารณาคำตอบของสมการสมมาตรโดยใช้ตัวอย่างสมการสมมาตรระดับที่สาม
สมการสมมาตรระดับที่ 3 คือสมการของรูปแบบ
ax3 + bx2 + bx + a = 0 โดยที่ a, b เป็นตัวเลข
เพื่อที่จะแก้สมการประเภทนี้ได้สำเร็จ จะเป็นประโยชน์ที่จะรู้และสามารถใช้คุณสมบัติง่ายๆ ของสมการสมมาตรต่อไปนี้ได้
10. สมการสมมาตรของดีกรีคี่จะมีรากเท่ากับ -1 เสมอ
อันที่จริง หากเราจัดกลุ่มพจน์ทางด้านซ้ายดังนี้: a(x3 + 1) + bx(x + 1) = 0 ก็เป็นไปได้ที่จะลบตัวประกอบร่วม กล่าวคือ
(x + 1)(ax2 + (b – a)x + a) = 0 ดังนั้น
x + 1 = 0 หรือ ax2 + (b – a)x + a = 0,
สมการแรกพิสูจน์ข้อความที่เราสนใจ
20. สมการสมมาตรไม่มีรากเท่ากับศูนย์
30. เมื่อหารพหุนามระดับคี่ด้วย (x + 1) ผลหารจะเป็นพหุนามสมมาตรอีกครั้ง
สมการกลับกัน
สมการของรูปแบบ anxn + an – 1 xn – 1 + … +a1x + a0 = 0
เรียกว่าส่วนกลับถ้าค่าสัมประสิทธิ์ยืนอยู่บนสมมาตร
ตำแหน่งเท่ากันนั่นคือถ้า
an – 1 = ak สำหรับ k = 0, 1, … , n
ให้เราพิจารณาสมการส่วนกลับระดับที่สี่ของแบบฟอร์ม
ax4 + bx3 + cx2 + bx + a = 0,
โดยที่ a, b และ c เป็นตัวเลขบางตัว และ a ≠ 0
เป็นกรณีพิเศษของสมการ
ax4 + bx3 + cx2 + kbx + k2a = 0 สำหรับ k = 1
ขั้นตอนการแก้สมการส่วนกลับ
ของรูปแบบ ax4 + bx3 + cx2 + bx + a = 0:
- หารด้านซ้ายและด้านขวาของสมการด้วย x2 ≠ 0 ในกรณีนี้ ผลเฉลยจะไม่สูญหาย เนื่องจาก x = 0 ไม่ใช่รากของสมการดั้งเดิม การจัดกลุ่มเพื่อนำสมการผลลัพธ์มาสู่แบบฟอร์ม
ก(x2 + ) + ข(x + ) + ค = 0;
t2 = x2 + 2 + นั่นคือ x2 + = t2 – 2;
ในตัวแปรใหม่ สมการที่กำลังพิจารณาจะเป็นกำลังสอง:
at2 + บาท + ค – 2a = 0;
- แก้หา t กลับสู่ตัวแปรเดิม
ตัวอย่างวิธีแก้ปัญหา ตัวอย่าง: 2x4 – 3x3 – 7x2 –15x + 50 = 0 หารด้วย x2 เราได้ เรามาแนะนำการเปลี่ยนกัน จากนั้น 2t2 – 3t – 27 = 0; คำตอบ. 2; - | ตัดสินใจด้วยตัวเองหรือใช้ตัวอย่าง - x4–2x3–9x2–6x+9=0; 5x4 +5x3–14x2–10x+12=0สูตรพื้นฐาน: ax2 + bx + c = 0 สูตรเวียตต้า ถ้า x1, x2 เป็นรากของสมการกำลังสอง ax2 + bx + c = 0 แล้ว สำหรับสมการ x2 + px + q = 0 |
สมการตรรกยะ
คำนิยาม. สมการตรรกยะคือสมการที่มีเงื่อนไขเป็นเศษส่วนตรรกยะ และมีตัวเศษและส่วนเป็นพหุนาม
ขั้นตอนการแก้สมการตรรกยะ
คูณสมการด้วย ตัวส่วนร่วมเศษส่วนที่รวมอยู่ในสมการนี้ ลดสมการผลลัพธ์ให้เป็นพีชคณิตแล้วแก้สมการ ตรวจสอบว่าค่าใดที่ไม่รู้จักตัวส่วนของเศษส่วนที่รวมอยู่ในสมการไม่เท่ากับศูนย์
พหุนาม (หรือที่เรียกว่าพหุนาม) คือ ผลรวมพีชคณิต monomial สองรายการขึ้นไป มันคุ้มค่าที่จะอธิบายว่า monomial เบื้องต้นคืออะไร monomial (monomial) คือโครงสร้างพีชคณิตพื้นฐานที่แสดงตัวแปรยกกำลังบวกซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์ตัวเลข (ซึ่งอาจเป็นลบหรือบวกก็ได้) ในกรณีนี้ค่าสัมประสิทธิ์ของตัวแปรสามารถเท่ากับหนึ่ง - จากนั้น monomial ก็คือตัวแปรนั้นซึ่งส่วนใหญ่ระบุเป็นตัวอักษรละตินจากท้ายตัวอักษร - x, y, z ในทางกลับกัน มักจะมีตัวอย่างของ monomials จากสัมประสิทธิ์ตัวเลขเพียงค่าเดียว หนังสือเรียนคณิตศาสตร์เก่าๆ บางเล่มบอกว่า monomial คือนิพจน์พีชคณิตที่ไม่มีเครื่องหมายบวกหรือลบ ในกรณีนี้ การคูณและเศษส่วนสามารถอยู่ในค่าเอกพจน์เดียวกันได้ คำจำกัดความนี้ไม่ถูกต้อง แต่อธิบายตัวอย่างจริงของ monomials ตามความเป็นจริงมากกว่า monomials หลายรูปแบบเป็นพหุนาม - สายโซ่ของนิพจน์พื้นฐานเกี่ยวกับพีชคณิต หากมี monomial สองอัน มันจะก่อตัวขึ้นด้วยทวินาม หากมีสามอันขึ้นไป มันก็จะเป็นพหุนาม พหุนามเป็นระดับที่สองของนิพจน์ทางคณิตศาสตร์เบื้องต้น รองจากเอกนาม สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าด้วยความช่วยเหลือของพหุนาม ไม่เพียงแต่ปัญหามากมายในพีชคณิตที่สร้างขึ้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโครงสร้างทางคณิตศาสตร์ที่ง่ายที่สุดยังมีความซับซ้อนมากขึ้นอีกด้วย ผ่านแนวคิดของ "พหุนาม" คำจำกัดความของ "สมการ" และ "ฟังก์ชันพีชคณิต" ได้มา ดังนั้น วิดีโอสอนนี้จึงเน้นไปที่การทำงานกับพหุนามโดยเฉพาะ การแก้ปัญหาอย่างรวดเร็วด้วยการมีส่วนร่วมจะช่วยให้คุณเข้าใจหัวข้อที่เกี่ยวข้องได้ดีขึ้น พิจารณาการแสดงออกของแบบฟอร์ม: 3a 2 + 4c 3 - 2 + 2c 3 ตัวอย่างนี้เป็นพหุนามพีชคณิตที่ประกอบด้วย monomial ที่แตกต่างกันสี่ตัว แต่ละองค์ประกอบเอกพจน์ของพหุนามเรียกว่า "เทอมของพหุนาม" สำนวนนี้สามารถแบ่งออกเป็นเครื่องหมายการบวกและการลบได้อย่างง่ายดาย โดยสร้าง monomials สี่แบบแยกกัน: 3а 2, 4с 3, 2, 2с 3 พวกมันรวมกัน (เชิงพีชคณิต) เข้ากับพหุนามดั้งเดิม การเท่ากันนิพจน์กับค่าตัวเลขใดๆ หรือพหุนามอื่นๆ ทำให้เกิดสมการ อย่างไรก็ตาม นี่เป็นหัวข้อสำหรับบทเรียนวิดีโออื่น หากต้องการหาค่าของพหุนาม คุณต้องเข้าใจหลักการพื้นฐานของกระบวนการ คำตอบของพหุนามคือการทำให้ง่ายขึ้น - ค่าสูงสุด, จริงทางคณิตศาสตร์, การลดจำนวนเงื่อนไขของนิพจน์ เป็นที่น่าสังเกตว่าสำหรับการแก้ปัญหาที่ซับซ้อนของปัญหาหลายๆ อย่าง จำเป็นต้องทำให้พหุนามอยู่ในรูปแบบที่ดีแทน และไม่ใช่พหุนามที่สั้นที่สุดเสมอไป หากการแสดงออกมีจุดมุ่งหมายเพื่อ ทำงานต่อไป- แบบฟอร์มที่จะต้องนำมาจะต้องขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะของการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ในอนาคต ในการแก้โจทย์พหุนามเพียงอย่างเดียว คุณต้องแยกย่อยมันออกเป็นกลุ่มๆ ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบพีชคณิตที่คล้ายกัน ข้อกำหนดหลักสำหรับองค์ประกอบเหล่านี้คือความสามารถในการทำงานภายในกลุ่มได้อย่างรวดเร็ว ตัวอย่างเช่นค่าตัวเลขแต่ละรายการทั้งหมดจะถูกวางไว้ในกลุ่มเดียว - การกระทำระหว่างค่าเหล่านั้นจะดำเนินการโดยการดำเนินการทางคณิตศาสตร์ระดับประถมศึกษา นอกจากนี้ยังง่ายต่อการระบุตัวแปรที่เหมือนกัน กำลังสองของตัวแปรดังกล่าว ฯลฯ เมื่อจัดกลุ่มสมาชิกของพหุนาม ควรจดจำกฎการรักษาเครื่องหมายบวกและลบก่อนนิพจน์ เป็นคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดและเป็นส่วนสำคัญของ monomial และการสูญเสียจะนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้อง 3a 2 + 4c 3 - ก 2 + 2c 3 = 3a 2 - ก 2 + 4c 3 + 2c 3 = 2a 2 + 6c 3 ดังที่เราเห็นในบทเรียน การแก้พหุนามค่อนข้างจะดี งานง่ายๆต้องการเพียงความเอาใจใส่และการปฏิบัติตามกฎพีชคณิตเบื้องต้นอย่างเข้มงวด พหุนามสองตัว f (x) และ g (x) ถือว่าเท่ากันหากสัมประสิทธิ์ของพวกเขาที่ องศาที่เท่ากันตัวแปร x และพจน์อิสระ (หรือพูดง่ายๆ ก็คือ ค่าสัมประสิทธิ์ที่สอดคล้องกันจะเท่ากัน) ในกรณีนี้พวกเขาเขียนว่า: ฉ (เอ็กซ์) =ก (x) ตัวอย่างเช่น พหุนาม f (x) =x3+2x2-3x+1 และ g (x) =2x2-3x+1 ไม่เท่ากัน เนื่องจากอันแรกมีค่าสัมประสิทธิ์ x3 เท่ากับ 1 และอันที่สองมี ศูนย์ (ตามแบบแผนที่ยอมรับ เราสามารถเขียนได้: g (x) =0x3+2x2-3x+1 ในกรณีนี้ เราเขียน: f (x) ?g (x) พหุนาม h (x) =2x2- 3x+5, s (x) ก็ไม่เท่ากันเช่นกัน เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์ของ x ต่างกัน แต่พหุนาม f1 (x) =2x5+3x3+bx+3 และ g1 (x) =2x5 +ax3-2x+3 จะเท่ากันก็ต่อเมื่อ a=3 และ b=-2 อนุญาต ให้พหุนาม ฉ (เอ็กซ์) =anxn+อัน-1xn-1+... +a1x+a0และตัวเลขบางตัว ตัวเลข ฉ (ค) =ancn+อัน-1cn-1+... +a1c+a0เรียกว่าค่าของพหุนาม f (x) ที่ x=ค. ดังนั้นในการค้นหา f (c) คุณต้องแทนที่ c ลงในพหุนามแทน x และดำเนินการคำนวณที่จำเป็น ตัวอย่างเช่น ถ้า f (x) =2x3+3x2-x+5 แล้ว f (-2) =2 (-2) 3+ (-2) 2- (-2) +5=3 พิจารณาพหุนาม f (x) =a แล้วหาตัวอย่าง f (2) ในการดำเนินการนี้ แทนที่จะเป็น x คุณจะต้องแทนที่ตัวเลข 2 ลงในพหุนามและทำการคำนวณที่จำเป็น อย่างไรก็ตาม ในกรณีของเรา f (x) =a และไม่มีตัวแปร x ที่ชัดเจน โปรดจำไว้ว่าพหุนามที่เป็นปัญหาสามารถเขียนได้ในรูปแบบ f (x) =0x+a ตอนนี้ทุกอย่างเป็นไปตามลำดับ คุณสามารถแทนที่ค่า x=2: f (2) =02+a=a โปรดทราบว่าสำหรับพหุนามที่กำหนด f (c) =a สำหรับ c ใดๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พหุนามศูนย์สำหรับ c ใดๆ จะใช้ค่าเท่ากับศูนย์ โดยทั่วไปแล้ว พหุนามสามารถรับค่าที่ต่างกันสำหรับค่าที่ต่างกันของตัวแปร x เรามักจะสนใจค่าของ x ที่พหุนามรับค่า 0 จำนวน c เรียกว่ารากของพหุนาม f (x) ถ้า f (c) = 0 ตัวอย่างเช่น ถ้า f (x) =x2-3x+2 แล้วตัวเลข 1 และ 2 จะเป็นรากของพหุนามนี้ เนื่องจาก f (1) =0 และ f (2) =0 แต่พหุนาม f (x) =5 ไม่มีรากเลย ในความเป็นจริง สำหรับค่า x ใดๆ จะใช้ค่า 5 ซึ่งหมายความว่าจะไม่ได้รับค่า 0 สำหรับพหุนามศูนย์นั้น อย่างที่ง่ายต่อการมองเห็น แต่ละตัวเลขจะเป็นราก การค้นหารากของพหุนามเป็นหนึ่งในปัญหาที่สำคัญที่สุดในพีชคณิต การหารากของทวินามเชิงเส้นและตรีโกณมิติกำลังสองมีการสอนที่โรงเรียน สำหรับพหุนามเพิ่มเติม ระดับสูงแล้วสำหรับพวกเขางานดังกล่าวนั้นยากมากและไม่สามารถแก้ไขได้เสมอไป เราจะทำเช่นนี้มากกว่าหนึ่งครั้งในอนาคต และตอนนี้เราแค่สังเกตว่าการหารากของพหุนาม ฉ (เอ็กซ์) =anxn+อัน-1xn-1+... +a1x+a0และแก้สมการ anxn+อัน-1xn-1+... +a1x+a0=0เป็นปัญหาที่เท่าเทียมกัน ดังนั้นเมื่อเรียนรู้ที่จะหารากของพหุนามแล้ว เราจะเรียนรู้ที่จะแก้สมการที่เกี่ยวข้องและในทางกลับกัน ให้เราใส่ใจกับความแตกต่างระหว่างสองข้อความ: “พหุนาม f (x) เท่ากับศูนย์ (หรือสิ่งที่เหมือนกัน พหุนาม f (x) คือศูนย์)” และ “ค่าของพหุนาม f (x) ) ที่ x = c เท่ากับศูนย์” ตัวอย่างเช่น พหุนาม f (x) = x2-1 ไม่เท่ากับศูนย์ เนื่องจากมีสัมประสิทธิ์ที่ไม่เป็นศูนย์ และค่าที่ x = 1 เท่ากับศูนย์ กล่าวโดยย่อ f (x) ?0 และ f (1) =0 มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างแนวคิดเรื่องความเท่าเทียมกันของพหุนามและมูลค่าของพหุนาม ถ้าให้พหุนามสองตัวที่เท่ากันคือ f (x) และ g (x) สัมประสิทธิ์ที่สอดคล้องกันจะเท่ากัน ซึ่งหมายความว่า f (c) = g (c) สำหรับแต่ละจำนวน c กล่าวอีกนัยหนึ่ง ถ้า f(c) = g(c) สำหรับทุก ๆ จำนวน c แล้วพหุนาม f(x) และ g(x) จะเท่ากันหรือไม่ ลองตอบคำถามนี้ในกรณีพิเศษเมื่อ f (x) = px2 +qx+r และ g (x) = kx+m เนื่องจาก f (c) = g (c) สำหรับแต่ละหมายเลข c ดังนั้นโดยเฉพาะ f (0) = g (0), f (1) = g (1), f (-1) = g (- 1) ). เมื่อคำนวณค่าของพหุนามที่พิจารณาแล้วซึ่งปรากฏในความเท่าเทียมกันเหล่านี้ เราจะได้ระบบ จากระบบนี้ จะได้ว่า p = 0, q = k, r = m และด้วยเหตุนี้ f (x) = g (x) ดังนั้น ตามตัวอย่างที่พิจารณา คำตอบของคำถามที่ถูกตั้งไว้จึงเป็นเชิงบวก ปรากฎว่าสิ่งนี้ก็เป็นจริงในกรณีทั่วไปเช่นกัน หลังจากคุ้นเคยกับแนวคิดและข้อความอื่นๆ ของทฤษฎีพหุนามแล้ว |