2x^2-11x=15 решить десятью спосабами

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 2x211x15=02 x squared minus 11 x minus 15 equals 0 воспользуемся различными алгебраическими и графическими методами. 1. Метод через дискриминант (Классический) Уравнение вида ax2+bx+c=0a x squared plus b x plus c equals 0, где a=2,b=-11,c=-15a equals 2 comma b equals negative 11 comma c equals negative 15.

  1. Вычисляем дискриминант: D=b24accap D equals b squared minus 4 a c
    D=(-11)242(-15)=121+120=241cap D equals open paren negative 11 close paren squared minus 4 center dot 2 center dot open paren negative 15 close paren equals 121 plus 120 equals 241 Находим корни: x=b±D2ax equals the fraction with numerator negative b plus or minus the square root of cap D end-root and denominator 2 a end-fraction
    x1=11+2414,x2=112414x sub 1 equals the fraction with numerator 11 plus the square root of 241 end-root and denominator 4 end-fraction comma space x sub 2 equals the fraction with numerator 11 minus the square root of 241 end-root and denominator 4 end-fraction

2. Метод разложения на множители (Группировка) Необходимо найти такие числа, произведение которых равно ac=-30a center dot c equals negative 30, а сумма b=-11b equals negative 11. Поскольку дискриминант не является полным квадратом ( 241the square root of 241 end-root — иррациональное число), разложение рациональными числами невозможно. В общем виде разложение выглядит так: 2(x11+2414)(x112414)=02 open paren x minus the fraction with numerator 11 plus the square root of 241 end-root and denominator 4 end-fraction close paren open paren x minus the fraction with numerator 11 minus the square root of 241 end-root and denominator 4 end-fraction close paren equals 0 3. Выделение полного квадрата

  1. Разделим на 2: x25.5x7.5=0x squared minus 5.5 x minus 7.5 equals 0 Перенесем константу: x25.5x=7.5x squared minus 5.5 x equals 7.5 Добавим (5.52)2=7.5625open paren 5.5 over 2 end-fraction close paren squared equals 7.5625 к обеим частям:
    x25.5x+7.5625=7.5+7.5625x squared minus 5.5 x plus 7.5625 equals 7.5 plus 7.5625 (x2.75)2=15.0625open paren x minus 2.75 close paren squared equals 15.0625 Извлекаем корень: x2.75=±15.0625x=2.75±2414x minus 2.75 equals plus or minus the square root of 15.0625 end-root implies x equals 2.75 plus or minus the fraction with numerator the square root of 241 end-root and denominator 4 end-fraction

4. Теорема Виета (для приведенного уравнения) Для уравнения x25.5x7.5=0x squared minus 5.5 x minus 7.5 equals 0:

  • x1+x2=5.5x sub 1 plus x sub 2 equals 5.5 x1x2=-7.5x sub 1 center dot x sub 2 equals negative 7.5
    Решением системы являются те же значения x=11±2414x equals the fraction with numerator 11 plus or minus the square root of 241 end-root and denominator 4 end-fraction .

5. Графический метод (Пересечение параболы и оси X)

  1. Построим функцию y=2x211x15y equals 2 x squared minus 11 x minus 15. Найдем точки пересечения с осью Oxcap O x ( y=0y equals 0). Вершина параболы: xv=b2a=114=2.75x sub v equals negative b over 2 a end-fraction equals eleven-fourths equals 2.75 . Точки пересечения будут примерно в районах x6.63x is approximately equal to 6.63 и x-1.13x is approximately equal to negative 1.13.

6. Графический метод (Пересечение двух функций) Преобразуем уравнение к виду 2x2=11x+152 x squared equals 11 x plus 15.

  1. Строим график y1=2x2y sub 1 equals 2 x squared (парабола). Строим график y2=11x+15y sub 2 equals 11 x plus 15 (прямая). Абсциссы точек пересечения являются решениями уравнения.

7. Метод введения новой переменной (Замена) Пусть x=t+2.75x equals t plus 2.75 (сдвиг к вершине параболы). 2(t+2.75)211(t+2.75)15=02 open paren t plus 2.75 close paren squared minus 11 open paren t plus 2.75 close paren minus 15 equals 0После раскрытия скобок: 2t230.125=0t2=15.0625t=±24142 t squared minus 30.125 equals 0 implies t squared equals 15.0625 implies t equals plus or minus the fraction with numerator the square root of 241 end-root and denominator 4 end-fraction . Возвращаемся к xx: x=2.75±2414x equals 2.75 plus or minus the fraction with numerator the square root of 241 end-root and denominator 4 end-fraction . 8. Метод «переброски» коэффициента Перебросим a=2a equals 2 к свободному члену: y211y30=0y squared minus 11 y minus 30 equals 0.

  1. Решаем вспомогательное уравнение через Dcap D: D=1214(-30)=241cap D equals 121 minus 4 open paren negative 30 close paren equals 241. y=11±2412y equals the fraction with numerator 11 plus or minus the square root of 241 end-root and denominator 2 end-fraction . Возвращаемся к xx, деля корни на «переброшенный» коэффициент: x=y2=11±2414x equals y over 2 end-fraction equals the fraction with numerator 11 plus or minus the square root of 241 end-root and denominator 4 end-fraction .

9. Метод численных приближений (Метод Ньютона) Задаем функцию f(x)=2x211x15f of x equals 2 x squared minus 11 x minus 15 и её производную f(x)=4x11f prime of x equals 4 x minus 11. Используем итерационную формулу: xn+1=xnf(xn)f(xn)x sub n plus 1 end-sub equals x sub n minus the fraction with numerator f of open paren x sub n close paren and denominator f prime of open paren x sub n close paren end-fraction . При выборе x0=7x sub 0 equals 7:

  • x1=79877152811=76176.64x sub 1 equals 7 minus the fraction with numerator 98 minus 77 minus 15 and denominator 28 minus 11 end-fraction equals 7 minus 6 over 17 end-fraction is approximately equal to 6.64 (сходимость к первому корню).

10. Метод деления многочленов (Схема Горнера) Так как корни иррациональны, схема Горнера используется обычно для проверки целых или дробных корней из множества делителей числа 1515 ( ±1,±3,±5,±15plus or minus 1 comma plus or minus 3 comma plus or minus 5 comma plus or minus 15 и их доли с 2). Проверка покажет, что рациональных корней нет, что подтверждает необходимость использования формулы с радикалами. Ответ: x1,2=11±2414x sub 1 comma 2 end-sub equals the fraction with numerator 11 plus or minus the square root of 241 end-root and denominator 4 end-fraction Хотите, чтобы я составил аналогичную подборку методов для другого уравнения или системы?

Форма ответа

Ваш аватар