Перейти к содержанию

Квадратные уравнения

Математика Алгебра Сложность 2/5

Начало урока

Квадратные уравнения

Полное изложение: от определения через все методы решения к приложениям, анализу параметров и уравнениям, сводящимся к квадратным.


1. Определение и стандартная форма

Общее квадратное уравнение

Квадратное уравнение с одной переменной $x$ — это любое уравнение, которое можно записать в стандартной форме:

$$ax^2 + bx + c = 0, \qquad a,\,b,\,c \in \mathbb{R},\quad a \neq 0.$$

Коэффициенты имеют названия, которыми вы должны свободно пользоваться:

  • $a$ — старший (квадратичный) коэффициент. Он должен быть ненулевым; иначе член $x^2$ исчезает и уравнение вырождается в линейное $bx + c = 0$, которое вы уже умеете решать (отсылка к теме «Линейные уравнения»).
  • $b$ — коэффициент при линейном члене.
  • $c$ — свободный член.
Неполные квадратные уравнения

Когда один из коэффициентов (кроме старшего) равен нулю, уравнение называется неполным. Такие случаи имеют свои более быстрые способы решения — применять к ним общую формулу — это именно та ошибка беглости, которую нужно предотвратить с самого начала.

Случай 1: $b = 0$ (отсутствует линейный член)

Уравнение принимает вид $ax^2 + c = 0$.

Метод — извлечение корня с учётом знака ±:

  1. Выразите $x^2$: $\;x^2 = -\dfrac{c}{a}$
  2. Если $-c/a \ge 0$, извлеките квадратный корень: $x = \pm\sqrt{-c/a}$
  3. Если $-c/a < 0$, действительных корней нет.

Разобранный пример: Решите $3x^2 - 48 = 0$.

$x^2 = \dfrac{48}{3} = 16 \;\Longrightarrow\; x = \pm 4.$

Случай 2: $c = 0$ (отсутствует свободный член)

Уравнение принимает вид $ax^2 + bx = 0$.

Метод — вынесение переменной за скобку:

  1. $x(ax + b) = 0$
  2. Свойство произведения, равного нулю: $x = 0$ или $ax + b = 0$
  3. Значит, $x = 0$ или $x = -\dfrac{b}{a}$

Разобранный пример: Решите $5x^2 - 20x = 0$.

$x(5x - 20) = 0 \;\Longrightarrow\; x = 0$ или $x = 4.$

⚠ Никогда не делите обе части на $x$! Это приводит к потере корня $x = 0$.

Продолжите этот урок на YourAIZone

В полном уроке — объяснение целиком, разобранные примеры, частые ошибки, тесты с мгновенной проверкой и ИИ-репетитор. Начните сразу как гость или создайте аккаунт, чтобы сохранять прогресс.

В полном уроке

  • Объяснение целиком
  • Разобранные примеры
  • Частые ошибки и как их избежать
  • Тестовые вопросы: 15
  • ИИ-репетитор, который отвечает на вопросы по теме
  • Отслеживание прогресса для ученика, родителей и учителя