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
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
- 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
- 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
- Пример 3расчёт
- Уравнение x² + y² = 25. Пара (3; 4) — решение
- так как 9 + 16 = 25. График — окружность радиусом 5 с центром в начале координат
- 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)