Алгебра · 8 класс · Алгебра ФГОС · урок 4 · только теория
Квадратное уравнение. Неполные квадратные уравнения
Квадратное уравнение — это уравнение вида ax² + bx + c = 0, где a ≠ 0. Мы научимся распознавать его, приводить к стандартному виду и решать неполные квадратные уравнения, когда один из коэффициентов (b или c) равен нулю.
Чему учимся понимать
Научиться определять квадратное уравнение, приводить его к стандартному виду и решать неполные квадратные уравнения разными способами.
Зачем это нужно
Квадратные уравнения описывают множество реальных процессов: движение тел, площади участков, экономические расчёты. Умение решать их помогает моделировать и понимать окружающий мир, а также является основой для изучения более сложных тем алгебры.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Квадратным уравнением называется уравнение вида ax² + bx + c = 0, где x — переменная, a, b, c — некоторые числа, причём a ≠ 0.
- Число a называют первым (старшим) коэффициентом, b — вторым коэффициентом, c — свободным членом.
- Если в квадратном уравнении хотя бы один из коэффициентов b или c равен нулю, то уравнение называют неполным.
- Неполные квадратные уравнения решаются без использования общей формулы корней, а путём разложения на множители или извлечения корня.
- Уравнение вида ax² = 0 имеет единственный корень x = 0.
- Уравнение вида ax² + c = 0 решается переносом c в правую часть и извлечением квадратного корня; если –c/a > 0, то два корня, если –c/a < 0, то корней нет.
- Уравнение вида ax² + bx = 0 решается вынесением x за скобки: x(ax + b) = 0, откуда x = 0 или x = –b/a.
Определения
- Квадратное уравнение
- Уравнение вида ax² + bx + c = 0, где a, b, c — числа, a ≠ 0, а x — переменная.
- Стандартный вид квадратного уравнения
- Запись уравнения в виде ax² + bx + c = 0, где все члены расположены в порядке убывания степеней x.
- Старший коэффициент (a)
- Число, стоящее перед x²; оно не может быть нулём, иначе уравнение перестанет быть квадратным.
- Второй коэффициент (b)
- Число, стоящее перед x; может быть любым, включая ноль.
- Свободный член (c)
- Число без переменной; может быть любым, включая ноль.
- Неполное квадратное уравнение
- Квадратное уравнение, в котором хотя бы один из коэффициентов b или c равен нулю.
- Корень уравнения
- Значение переменной, при подстановке которого уравнение превращается в верное числовое равенство.
Ключевые факты и правила
- В квадратном уравнении обязательно a ≠ 0; если a = 0, уравнение становится линейным.
- Неполные квадратные уравнения бывают трёх видов: ax² = 0, ax² + c = 0, ax² + bx = 0.
- Уравнение ax² = 0 всегда имеет ровно один корень: x = 0.
- Уравнение ax² + c = 0: если –c/a > 0, то x = ±√(–c/a); если –c/a < 0, то корней нет (действительных).
- Уравнение ax² + bx = 0 всегда имеет два корня: x = 0 и x = –b/a.
- При решении неполных уравнений не нужно использовать дискриминант — это упрощает вычисления.
Теория
Шаг 1. Распознай уравнение: если есть x² и a ≠ 0, то это квадратное уравнение.
Шаг 2. Приведи уравнение к стандартному виду ax² + bx + c = 0 (перенеси все члены в одну сторону, приведи подобные).
Шаг 3. Определи коэффициенты a, b, c.
Шаг 4. Если b = 0 или c = 0, то это неполное уравнение — выбери подходящий способ решения (вынесение множителя, извлечение корня).
Шаг 5. Реши полученное простое уравнение и запиши ответ.
Примеры
- Пример 1расчёт
- Уравнение 3x² = 0: делим на 3
- получаем x² = 0
- значит x = 0
- Пример 2расчёт
- Уравнение 2x² – 8 = 0: переносим –8 вправо: 2x² = 8
- делим на 2: x² = 4
- извлекаем корень: x = ±2
- Пример 3расчёт
- Уравнение x² + 5x = 0: выносим x за скобки: x(x + 5) = 0
- значит x = 0 или x = –5
- Пример 4расчёт
В физике
Решение
- если тело брошено вертикально вверх, его высота меняется по закону h = v₀t – (gt²)/2
- Приравнивая h = 0, получаем квадратное уравнение, которое часто бывает неполным
Интересно знать
- Слово «квадратное» происходит от латинского «quadratus» — «квадрат», потому что переменная возводится во вторую степень.
- Первые квадратные уравнения решали ещё в Древнем Вавилоне около 2000 лет до н.э., используя геометрические методы.
- Если в уравнении ax² + c = 0 свободный член c = 0, то уравнение превращается в ax² = 0, и корень всегда один — ноль.
Связанные темы
- Линейные уравнения (7 класс)
- Формула корней квадратного уравнения (8 класс, следующий урок)
- Теорема Виета (8 класс)
- Квадратичная функция и её график (8 класс)