Задание №9 — «Решите уравнение». Встречаются линейные, квадратные и дробно-рациональные
уравнения, иногда системы. Главное — узнать тип и применить нужный приём.
Коротко: линейное — переносим и делим; квадратное — дискриминант
или теорема Виета; дробно-рациональное — общий знаменатель и обязательно проверка ОДЗ
(знаменатель не равен нулю).
Главная идея: под одной формулировкой «решите уравнение»
прячутся четыре разных задачи, и приёмы у них не общие. Поэтому решение начинается не со счёта,
а с одного вопроса: какого типа уравнение передо мной. Тип виден по записи за пять секунд,
и дальше остаётся применить свой приём.
Алгоритм
4 шага для любого уравнения
Определите тип по виду записи: есть $x^2$ — квадратное; $x$ стоит в знаменателе —
дробно-рациональное; два уравнения в фигурной скобке — система; ничего из этого — линейное.
Примените приём своего типа: перенос и деление, дискриминант или Виет,
числитель равен нулю, подстановка или сложение.
Выпишите все корни. У квадратного их обычно два, у системы ответ — пара чисел.
Подставьте найденное в исходное уравнение. Это ловит и арифметику, и потерянный знак.
Памятка
Что нужно помнить
Линейное $ax+b=0$: переносим неизвестные в одну сторону, числа — в другую, делим на коэффициент.
Квадратное $ax^2+bx+c=0$: дискриминант $D=b^2-4ac$, корни $x=\dfrac{-b\pm\sqrt{D}}{2a}$.
Если $D<0$ — корней нет.
Теорема Виета (для $x^2+px+q=0$): $x_1+x_2=-p$, $x_1\cdot x_2=q$ — часто корни видны устно.
Дробно-рациональное: дробь равна нулю, когда числитель $=0$, а знаменатель $\ne 0$.
Корни, обнуляющие знаменатель, отбрасываем.
Система уравнений: два способа — подстановка (выразить одну переменную и
подставить в другое уравнение) или сложение (сложить/вычесть уравнения, чтобы
одна переменная сократилась). Ответ — пара чисел $(x;\,y)$.
Попробуйте сами · 1
Узнай тип уравнения
Первый шаг решения. Если он сделан верно, дальше всё идёт по накатанной.
Пример 1
Линейное уравнение
Решите уравнение $5(x+2)-3=2x+16$.
Раскрываем скобки: $5x+10-3=2x+16$, то есть $5x+7=2x+16$.
Переносим: $5x-2x=16-7$, получаем $3x=9$.
Делим: $x=3$.
Ответ: 3.
Пример 2
Квадратное уравнение
Решите уравнение $x^2-5x+6=0$.
Дискриминант: $D=(-5)^2-4\cdot 1\cdot 6=25-24=1$.
Корни: $x=\dfrac{5\pm\sqrt{1}}{2}=\dfrac{5\pm 1}{2}$, то есть $x_1=3$, $x_2=2$.
Проверка по Виета: $x_1+x_2=5$, $x_1\cdot x_2=6$ — сходится.
Ответ: 2 и 3 (в бланк — оба корня).
Пример 3
Дробно-рациональное уравнение
Решите уравнение $\dfrac{x^2-9}{x-3}=0$.
Дробь равна нулю, когда числитель равен нулю: $x^2-9=0$, отсюда $x=3$ или $x=-3$.
Подставляем $x=2$ в первое уравнение: $2+y=5$, значит $y=3$.
Ответ: $(2;\,3)$, то есть $x=2$, $y=3$.
Если хотите перепроверить — подставьте пару в оба уравнения:
$2+3=5$ ✓ и $2\cdot 2-3=1$ ✓. Проверка нужна не «потому что так велят», а чтобы поймать
арифметическую ошибку: на неё уходит 10 секунд, а спасает целый балл.
Разбираемся отдельно
Почему в дробном уравнении корень выбрасывают
Это единственное место в задании, где верно найденный корень оказывается
неверным ответом. Выглядит как придирка, но причина простая.
Суть: дробь — это деление, а делить на ноль нельзя. Если корень обнуляет знаменатель,
то при таком иксе самого уравнения не существует — там нет числа, которое можно было бы
сравнить с нулём. Поэтому корень, обнуляющий числитель, годится только тогда, когда
знаменатель при нём не ноль. В примере 3 число 3 обнуляет и то, и другое — и потому выбывает.
Попробуйте сами · 2
Поймай ошибку
Чужое решение, в нём сломан один шаг. Здесь собраны те самые ошибки,
на которых теряют балл чаще всего.
Попробуйте сами · 3
Проверь ответ подстановкой
Тот самый навык, который спасает балл за десять секунд: подставить и посмотреть,
сходится ли равенство.
Проверь себя
Как убедиться, что ответ верный
Подставьте корень в исходное уравнение — не в преобразованное. Ошибка чаще всего
прячется именно в преобразованиях, и подстановка в них её не поймает.
Квадратное проверьте по Виета: сумма корней равна $-p$, произведение равно $q$.
Это быстрее подстановки и ловит перепутанный знак.
Систему подставьте в оба уравнения. Пара, подходящая только к одному из них,
решением не является.
Сосчитайте корни. При $D>0$ их два, при $D=0$ один, при $D<0$ их нет.
Один корень при положительном дискриминанте — потеряли второй.
Что видно по ответу
Где искать ошибку
Подстановка даёт деление на ноль
Забыли выбросить корень, обнуляющий знаменатель
Записан один корень, а дискриминант положительный
Второй корень потерян: в формуле есть и плюс, и минус
Корень отличается только знаком
Знак потерян при переносе через равенство
Пара подходит к первому уравнению, но не ко второму
Ошибка при подстановке в систему
На что обратить внимание
Частые ошибки
Теряют знак при переносе через знак равенства: переносим — меняем знак.
В квадратном уравнении записывают только один корень. Если $D>0$ — корней два.
В дробно-рациональном забывают про ОДЗ и оставляют корень, обнуляющий знаменатель.
Путают знак $-b$ в формуле корней: при $b=-5$ получается $-b=+5$.
В системе находят только одну переменную и забывают вторую — в ответе нужна пара $(x;y)$.
Потренируйтесь
Закрепите на тренажёре
В каталоге задание №9 собрано по подтипам: линейные, квадратные, дробно-рациональные
уравнения и системы. Числа каждый раз новые, ответы проверяются автоматически.