← К списку тем

Математика · 9 класс · Математика ФГОС · урок 24 · только теория

Уравнение с двумя переменными и его график

Тема знакомит с уравнениями, содержащими две переменные, их решениями и графиками. Мы научимся понимать, что такое решение уравнения с двумя переменными, как его находить и изображать множество решений на координатной плоскости. Это важный шаг к изучению функций и систем уравнений.

Чему учимся понимать

Научиться понимать, что такое уравнение с двумя переменными, его решение и график, а также строить графики некоторых уравнений.

Зачем это нужно

Уравнения с двумя переменными описывают множество реальных зависимостей: от движения (путь и время) до экономических связей (цена и количество). График уравнения позволяет наглядно увидеть все возможные решения, что важно для анализа и прогнозирования.

Опорные понятия

Уравнение с двумя переменнымиРешение уравнения с двумя переменнымиГрафик уравнения с двумя переменнымиКоординатная плоскостьЛинейное уравнение с двумя переменнымиОкружность как график уравненияПарабола как график уравненияМножество решений

Главные тезисы

  • Уравнение с двумя переменными — это равенство, содержащее две неизвестные величины, обычно обозначаемые x и y.
  • Решением уравнения с двумя переменными называется пара чисел (x; y), которая обращает уравнение в верное числовое равенство.
  • График уравнения с двумя переменными — это множество всех точек координатной плоскости, координаты которых являются решениями этого уравнения.
  • График линейного уравнения ax + by = c (где a и b не равны нулю одновременно) — прямая линия.
  • График уравнения x² + y² = r² — окружность с центром в начале координат и радиусом r.
  • График уравнения y = x² — парабола, симметричная относительно оси ординат.
  • Одно и то же уравнение может иметь бесконечно много решений, и все они изображаются точками на графике.
  • Для построения графика уравнения с двумя переменными часто выражают одну переменную через другую, если это возможно.

Определения

Уравнение с двумя переменными
Равенство, содержащее две переменные (обычно x и y), например, 2x + 3y = 6 или y = x².
Решение уравнения с двумя переменными
Пара чисел (x; y), при подстановке которых в уравнение получается верное числовое равенство.
График уравнения с двумя переменными
Множество всех точек координатной плоскости, координаты которых являются решениями данного уравнения.
Линейное уравнение с двумя переменными
Уравнение вида ax + by = c, где a, b, c — числа, причем a и b не равны нулю одновременно. Его график — прямая.
Координатная плоскость
Плоскость, на которой заданы две перпендикулярные оси (Ox и Oy) с общим началом отсчета, позволяющие определять положение точек.

Ключевые факты и правила

  • Чтобы проверить, является ли пара чисел решением уравнения, нужно подставить эти числа вместо x и y и убедиться, что получилось верное равенство.
  • График линейного уравнения ax + by = c — прямая; для её построения достаточно найти две точки.
  • График уравнения y = x² — парабола, ветви которой направлены вверх, вершина в точке (0; 0).
  • График уравнения x² + y² = r² — окружность с центром в начале координат и радиусом r.
  • Если уравнение имеет вид y = kx + b, то его график — прямая с угловым коэффициентом k, пересекающая ось Oy в точке (0; b).
  • Не любое уравнение с двумя переменными можно разрешить относительно y (например, x² + y² = 9).

Теория

Понять, что уравнение с двумя переменными — это равенство, в котором неизвестны две величины.

Научиться проверять, является ли пара чисел решением, подстановкой.

Осознать, что решений может быть много, и их удобно изображать точками на плоскости.

Научиться строить график линейного уравнения, находя две точки.

Познакомиться с графиками нелинейных уравнений (парабола, окружность) и запомнить их вид.

Связать график уравнения с понятием функции: если уравнение можно разрешить относительно y, то получаем функцию y = f(x).

Примеры

  1. Пример 1расчёт
    • Уравнение 2x + 3y = 6. Пара (0; 2) — решение
    • так как 2·0 + 3·2 = 6. Пара (3; 0) — тоже решение. График — прямая, проходящая через эти точки
  2. Пример 2расчёт
    • Уравнение y = x². Пара (2; 4) — решение
    • так как 4 = 2². График — парабола, проходящая через точки (0;0), (1;1), (2;4), (-1;1) и т.д
  3. Пример 3расчёт
    • Уравнение x² + y² = 25. Пара (3; 4) — решение
    • так как 9 + 16 = 25. График — окружность радиусом 5 с центром в начале координат
  4. Пример 4расчёт

    В жизни

    Решение

    • зависимость стоимости поездки на такси от расстояния может быть описана линейным уравнением y = 50x + 100, где x — километры, y — рубли
    • График — прямая

Интересно знать

  • График уравнения x² + y² = 1 — это единичная окружность, которая используется в тригонометрии для определения синуса и косинуса углов.
  • Уравнение y = x² описывает форму траектории мяча, брошенного под углом к горизонту (без учета сопротивления воздуха).
  • График уравнения y = |x| — это «галочка», которая симметрична относительно оси Oy и имеет вершину в начале координат.

Связанные темы

  • Линейная функция и её график (7 класс)
  • Системы уравнений с двумя переменными (9 класс)
  • Квадратичная функция (9 класс)
  • Уравнение окружности (9 класс)