ax2+bx+c տեսքի բազմանդամը, որտեղ a -ն, b -ն և c -ն տրված թվեր են, և a≠0, անվանում են քառակուսային եռանդամ:
Օրինակ՝
x2+2x−5,4x2−3x+1,x2+3x,2x2−8,7x2 բազմանդամները քառակուսային եռանդամների օրինակներ են:
a թիվը անվանում են ավագ անդամի՝ x2 -ու գործակից, b թիվը՝ x -ի գործակից, c -ն՝ ազատ անդամ:
Քառակուսային եռանդամի ուսումնասիրման հարցերում խիստ կարևոր դեր է խաղում հետևյալ թիվը՝ D=b2−4ac,որն անվանում են ax2+bx+c քառակուսային եռանդամի տարբերիչ կամ՝ դիսկրիմինանտ:
Քառակուսային եռանդամների ուսումնասիրման ամենակարևոր հարցերից են դրանց արտադրիչների վերլուծումը և ax2+bx+c=0 հավասարման լուծումը:
1) Եթե D>0, ապա քառակուսային եռանդամը վերլուծվում է երկու իրարից տարբեր գծային արտադրիչների:
2) Եթե D=0, ապա քառակուսային եռանդամը վերլուծվում է երկու իրար հավասար գծային արտադրիչների:
3) Եթե D<0, ապա եռանդամը չի վերլուծվում արտադրիչների:
ax2+bx+c=a⋅(x−x1)(x−x2),
որտեղ՝
x1=(−b+√D)/2a
x2=(−b-√D)/2a
Օրինակ`
1)Վերլուծենք արտադրիչների 2x2−3x+1 եռանդամը:
Հաշվենք D=b2−4ac տարբերիչը՝ D=(−3)2−4⋅2⋅1=9−8=1>0
Ըստ բանաձևերի՝
x1=(3+√1)/2⋅2=1
x2=(3-√1)/2⋅2=1/2
Հետևաբար՝
2x2−3x+1=2(x−1)(x−1/2)
2) Դիտարկենք x2+6x+9 եռանդամը:
Հաշվենք եռանդամի տարբերիչը՝ D=62−4⋅1⋅9=36−36=0
Այն հավասար է զրոյի հետևաբար, եռանդամը վերլուծվում է երկու իրար հավասար արտադրիչների: Դա կարելի է անել, օրինակ այսպես՝
x2+6x+9=x2+2⋅x⋅3+32=(x+3)2=(x+3)(x+3)
Կիրառեցինք քառակուսիների գումարի բանաձևը:
3) Դիտարկենք x2+2x+6 եռանդամը:
Հաշվենք եռանդամի տարբերիչը՝ D=22−4⋅1⋅6=4−24=−20<0
Այն բացասական է, հետևաբար, եռանդամը չի վերլուծվում արտադրիչների:
Եթե անհավասարման անհայտը գտնվում է քառակուսի արմատի նշանի տակ, ապա այդպիսի անհավասարումը անվանում են իռացիոնալ:
Սովորենք լուծել պարզագույն իռացիոնալ հավասարումները: Պարզագույն իռացիոնալ անհավասարումներն են՝ √x<a և √x>a, որտեղ a -ն տրված իրական թիվ է:
Դիտարկենք √x<a անհավասարումը:
1) Եթե a≤0, ապա թվաբանական քառակուսի արմատի սահմանման համաձայն, անհավասարումը լուծում չունի:
2) Եթե a>0, ապա պետք է անհավասարումը բարձրացնել քառակուսի և պահանջել, որ արմատն իմաստ ունենա (արմատատակ թիվը լինի ոչ բացասական): Եկանք հետևյալ համակարգին՝
Որպես պատասխան ստանում ենք հետևյալ կրկնակի անհավասարումը՝ 0≤x<a2
Դիտարկենք √x>a անհավասարումը:
1) Եթե a<0, ապա ձախից ոչ բացասական թիվ է, իսկ աջից՝ բացասական: Անհավասարումը միշտ ճիշտ է, եթե արմատն իմաստ ունի:
Հետևաբար այս դեպքում անհավասարման պատասխանը ԹԱԲ -ն է՝ [0;+∞)
2) Եթե a≥0, ապա պետք է անհավասարումը բարձրացնել քառակուսի և պահանջել, որ արմատն իմաստ ունենա (արմատատակ թիվը լինի ոչ բացասական): Գալիս ենք հետևյալ համակարգին՝
Որպես պատասխան ստանում ենք հետևյալ անհավասարումը՝ x>a2
Նման ձևով վարվելով՝ կարելի է լուծել պարզագույն ոչ խիստ անհավասարումները:
√x≤a անհավասարման դեպքում գալիս ենք հետևյալ եզրակացություններին:
1) Եթե a<0, լուծում չկա:
2) Եթե a≥0, ապա x∈[0;a2]
√x≥a անհավասարման դեպքում գալիս ենք հետևյալ եզրակացություններին:
1) Եթե a<0, պատասխանը ԹԱԲ -ն է՝ [0;+∞)
2) Եթե a≥0, ապա x∈[a2;+∞)
Օրինակ
Լուծենք √2x−1<3 իռացիոնալ անհավասարումը:
1) Սկզբում գտնենք ԹԱԲ -ը՝ 2x−1≥0
2) Երկու մասերը բարձրացնենք քառակուսի՝ (√2x−1)2❤2
3) Եկանք հետևյալ համակարգին՝
4) Լուծենք ստացված համակարգը՝
5) Պատասխանը ստացված բազմությունների հատումն է՝ x∈[0.5;5)
Եթե հավասարման անհայտը գտնվում է քառակուսի արմատի նշանի տակ, ապա այդպիսի հավասարումը անվանում են իռացիոնալ:
Դիտարկենք √2x+1=3 իռացիոնալ հավասարումը:
Ըստ քառակուսի արմատի սահմանման, այն նշանակում է, որ 2x+1=32: Փաստորեն, քառակուսի բարձրացնելով, տրված իռացիոնալ հավասարումը բերեցինք 2x+1=9 գծային հավասարմանը:
Դա բնական է, եթե պետք է ազատվել քառակուսի արմատի նշանից:
2x+1=9 հավասարումից ստանում ենք՝ x=4: Սա միաժամանակ 2х+1=9 գծային և √2x+1=3 իռացիոնալ հավասարումների արմատն է:
Քառակուսի բարձրացնելու եղանակը տեխնիկապես բարդ չէ իրականացնել, սակայն երբեմն այն բերում է անցանկալի իրավիճակների:
Օրինակ՝
Դիտարկենք √2x−5=√4x−7 իռացիոնալ հավասարումը:
Երկու մասերը բարձրացնելով քառակուսի, ստանում ենք՝
(√2x−5)2=(√4x−7)2
2x−5=4x−7
Լուծելով ստացված 2x−4x=−7+5 հավասարումը, ստանում ենք x=1
Սակայն x=1, որը 2x−5=4x−7 գծային հավասարման արմատն է, չի բավարարում տրված իռացիոնալ հավասարմանը: Ինչո՞ւ: Իռացիոնալ հավասարման մեջ x-ի փոխարեն տեղադրենք 1, կստանանք՝ √−3=√−3
Հավասարումը բնականաբար չի բավարարվում, քանի որ հավասարության ձախ և աջ մասերը իմաստ չունեն:
Ստացել ենք ավելորդ արմատ: Այսպիսի իրավիճակներում ասում ենք, որ x=1 -ը թույլատրելի արժեք չէ, կամ չի պատկանում թույլատրելի արժեքների բազմությանը: Դուրս եկավ, որ այս դեպքում, իռացիոնալ հավասարումը արմատ չունի, մինչդեռ քառակուսի բարձրացնելուց ստացված գծային հավասարումը արմատ ուներ:
Իռացիոնալ հավասարումների համար, ստուգումը լուծման անհրաժեշտ փուլ է, որը օգնում է հայտնաբերել և դեն նետել ավելորդ արմատները:
Այսպիսով, իռացիոնալ հավասարումը լուծելու համար պետք է՝
1) այն բարձրացնել քառակուսի,
2) լուծել ստացված հավասարումը,
3) կատարել ստուգում՝ դեն նետելով ավելորդ արմատները,
4) գրել վերջնական պատասխանը:
Օրինակ՝
Լուծենք √5x−16=2 հավասարումը:
1) Երկու մասերը բարձրացնենք քառակուսի՝ (√5x−16)2=22
2) Լուծենք ստացված հավասարումը՝
5x−16=4
5x=20
x=4
3) Կատարենք ստուգում: √5x−16=2 հավասարման մեջ տեղադրենք x=4: Ստանում ենք՝ √4=2 ճիշտ հավասարությունը:
4) Պատասխան՝ √5x−16=2 հավասարման լուծումը x=4 -ն է:
Մարի Աղաբեկյան 