Най-важното от урока
Кога се използва: За квадратни уравнения \(ax^2 + bx + c = 0\), когато коефициентът \(b\) е четно число.
Формула: \( x_{1,2} = \frac{-k \pm \sqrt{D_1}}{a} \), където \(k = \frac{b}{2}\) и \(D_1 = k^2 - ac\).
Пример: За \(x^2 - 6x + 5 = 0\), имаме \(k=-3\). \(D_1 = (-3)^2 - 1 \cdot 5 = 4\). Тогава \(x_{1,2} = \frac{3 \pm \sqrt{4}}{1} = 3 \pm 2\), откъдето \(x_1=5, x_2=1\).
Предимство: Води до работа с по-малки числа и по-лесно пресмятане, особено при големи стойности на \(b\).
Формула: \( x_{1,2} = \frac{-k \pm \sqrt{D_1}}{a} \), където \(k = \frac{b}{2}\) и \(D_1 = k^2 - ac\).
Пример: За \(x^2 - 6x + 5 = 0\), имаме \(k=-3\). \(D_1 = (-3)^2 - 1 \cdot 5 = 4\). Тогава \(x_{1,2} = \frac{3 \pm \sqrt{4}}{1} = 3 \pm 2\), откъдето \(x_1=5, x_2=1\).
Предимство: Води до работа с по-малки числа и по-лесно пресмятане, особено при големи стойности на \(b\).
Съкратената формула се използва за решаване на квадратно уравнение \(ax^2 + bx + c = 0\), когато коефициентът \(b\) пред \(x\) е четно число.
Ако \(b\) е четно, можем да го запишем като \(b = 2k\), където \(k = \frac{b}{2}\).
\[ x_{1,2} = \frac{-k \pm \sqrt{k^2 - ac}}{a} \]
където \(k = \frac{b}{2}\).
Да решим уравнението \(x^2 - 4x + 2 = 0\).
Тук \(a=1, b=-4, c=2\). Тъй като \(b=-4\) е четно, намираме \(k = \frac{-4}{2} = -2\).
Прилагаме съкратената формула: \[ x_{1,2} = \frac{-(-2) \pm \sqrt{(-2)^2 - 1 \cdot 2}}{1} = 2 \pm \sqrt{4 - 2} = 2 \pm \sqrt{2} \] Корените са \(x_1 = 2 + \sqrt{2}\) и \(x_2 = 2 - \sqrt{2}\).
Тук \(a=1, b=-4, c=2\). Тъй като \(b=-4\) е четно, намираме \(k = \frac{-4}{2} = -2\).
Прилагаме съкратената формула: \[ x_{1,2} = \frac{-(-2) \pm \sqrt{(-2)^2 - 1 \cdot 2}}{1} = 2 \pm \sqrt{4 - 2} = 2 \pm \sqrt{2} \] Корените са \(x_1 = 2 + \sqrt{2}\) и \(x_2 = 2 - \sqrt{2}\).
Подгответе уравнението \(3x^2 + 6x - 9 = 0\) за решаване със съкратената формула, като намерите стойностите на \(a, c\) и \(k\).
Коефициентите са \(a=3, b=6, c=-9\).
Тъй като \(b=6\) е четно, намираме \(k = \frac{b}{2} = \frac{6}{2} = 3\).
Следователно: \(a=3, c=-9, k=3\).
Тъй като \(b=6\) е четно, намираме \(k = \frac{b}{2} = \frac{6}{2} = 3\).
Следователно: \(a=3, c=-9, k=3\).
Изразът под корена в съкратената формула се нарича съкратена дискриминанта.
\[ D_1 = k^2 - ac \]
Знакът на \(D_1\) определя броя на реалните корени:
- Ако \(D_1 > 0\), уравнението има два различни реални корена: \( x_{1,2} = \frac{-k \pm \sqrt{D_1}}{a} \).
- Ако \(D_1 = 0\), уравнението има един двоен реален корен: \( x_{1,2} = -\frac{k}{a} \).
- Ако \(D_1 < 0\), уравнението няма реални корени.
За уравнението \(9x^2 - 6x + 1 = 0\), имаме \(a=9, b=-6, c=1\).
Намираме \(k = \frac{-6}{2} = -3\).
Изчисляваме съкратената дискриминанта: \[ D_1 = k^2 - ac = (-3)^2 - 9 \cdot 1 = 9 - 9 = 0 \] Тъй като \(D_1=0\), уравнението има един двоен корен: \[ x_{1,2} = -\frac{k}{a} = -\frac{-3}{9} = \frac{3}{9} = \frac{1}{3} \]
Намираме \(k = \frac{-6}{2} = -3\).
Изчисляваме съкратената дискриминанта: \[ D_1 = k^2 - ac = (-3)^2 - 9 \cdot 1 = 9 - 9 = 0 \] Тъй като \(D_1=0\), уравнението има един двоен корен: \[ x_{1,2} = -\frac{k}{a} = -\frac{-3}{9} = \frac{3}{9} = \frac{1}{3} \]
Определете броя на реалните корени на уравнението \(5x^2 + 2x + 1 = 0\) чрез съкратената дискриминанта.
\(a=5, b=2, c=1\). Тогава \(k = \frac{2}{2} = 1\).
\(D_1 = k^2 - ac = 1^2 - 5 \cdot 1 = 1 - 5 = -4\).
Тъй като \(D_1 < 0\), уравнението няма реални корени.
\(D_1 = k^2 - ac = 1^2 - 5 \cdot 1 = 1 - 5 = -4\).
Тъй като \(D_1 < 0\), уравнението няма реални корени.
Задачи за упражнение
Лесна: Решете уравнението \(x^2 - 8x + 7 = 0\) с помощта на съкратената формула.
\(a=1, b=-8 \implies k=-4, c=7\).
\(D_1 = (-4)^2 - 1 \cdot 7 = 16 - 7 = 9\).
\(x_{1,2} = \frac{-(-4) \pm \sqrt{9}}{1} = 4 \pm 3\).
Отговор: \(x_1 = 7, x_2 = 1\).
\(D_1 = (-4)^2 - 1 \cdot 7 = 16 - 7 = 9\).
\(x_{1,2} = \frac{-(-4) \pm \sqrt{9}}{1} = 4 \pm 3\).
Отговор: \(x_1 = 7, x_2 = 1\).
Средна: Решете уравнението \(4x^2 - 12x + 9 = 0\) със съкратената формула.
\(a=4, b=-12 \implies k=-6, c=9\).
\(D_1 = (-6)^2 - 4 \cdot 9 = 36 - 36 = 0\).
Уравнението има един двоен корен.
\(x_{1,2} = -\frac{k}{a} = -\frac{-6}{4} = \frac{6}{4} = \frac{3}{2}\).
Отговор: \(x_1=x_2 = \frac{3}{2}\).
\(D_1 = (-6)^2 - 4 \cdot 9 = 36 - 36 = 0\).
Уравнението има един двоен корен.
\(x_{1,2} = -\frac{k}{a} = -\frac{-6}{4} = \frac{6}{4} = \frac{3}{2}\).
Отговор: \(x_1=x_2 = \frac{3}{2}\).
Трудна: Намерете реалните корени на уравнението \( (x-1)^2 = 2(1-x) - 2x^2 \).
Първо привеждаме уравнението в нормален вид \(ax^2+bx+c=0\):
\(x^2 - 2x + 1 = 2 - 2x - 2x^2\)
\(x^2 - 2x + 1 - 2 + 2x + 2x^2 = 0\)
\(3x^2 - 1 = 0 \implies 3x^2 + 0x - 1 = 0\).
Тук \(b=0\), което е четно число. Може да се ползва съкратената формула.
\(a=3, b=0 \implies k=0, c=-1\).
\(D_1 = 0^2 - 3 \cdot (-1) = 3\).
\(x_{1,2} = \frac{-0 \pm \sqrt{3}}{3} = \pm \frac{\sqrt{3}}{3}\).
Отговор: \(x_1 = \frac{\sqrt{3}}{3}, x_2 = -\frac{\sqrt{3}}{3}\).
\(x^2 - 2x + 1 = 2 - 2x - 2x^2\)
\(x^2 - 2x + 1 - 2 + 2x + 2x^2 = 0\)
\(3x^2 - 1 = 0 \implies 3x^2 + 0x - 1 = 0\).
Тук \(b=0\), което е четно число. Може да се ползва съкратената формула.
\(a=3, b=0 \implies k=0, c=-1\).
\(D_1 = 0^2 - 3 \cdot (-1) = 3\).
\(x_{1,2} = \frac{-0 \pm \sqrt{3}}{3} = \pm \frac{\sqrt{3}}{3}\).
Отговор: \(x_1 = \frac{\sqrt{3}}{3}, x_2 = -\frac{\sqrt{3}}{3}\).