Уравнения с бесконечным количеством корней
Линейное уравнение ax = b при a ≠ 0 имеет один корень, при a = 0 и b ≠ 0, не имеет корней, при a = 0 и b = 0 имеет бесконечно много корней (любое число является его корнем).
Примеры:
15 x = 30 − один корень;
0 x = 4 − не имеет корней;
0 x = 0 − имеет бесконечно много корней.
Нашли ошибку?
Если Вы нашли ошибку, неточность или просто не согласны с ответом, пожалуйста сообщите нам об этом
- 5 — 9 классы
- Алгебра
- 13 баллов
1. Линейное уравнение. Приведите Примеры линейных уравнений, имеющих один корень, бесконечно много корней и не имеющих корней.
- Попроси больше объяснений
- Следить
- Отметить нарушение
Что ты хочешь узнать?
Ответ
Проверено экспертом
один корень имеют например
5х=6, или 10х=20, или 5х-4=1 или 9х-7=2 и т.д.
бесконечно много корней имеют например 0х=0; 2(5х+6)=10х+12, или 5х-3х-2х=7-4-3
не имеющие корни например 0х=4 или 2х+5=2х+6 и т.д.
После того, как мы изучили понятие равенств, а именно один из их видов – числовые равенства, можно перейти к еще одному важному виду – уравнениям. В рамках данного материала мы объясним, что такое уравнение и его корень, сформулируем основные определения и приведем различные примеры уравнений и нахождения их корней.
Понятие уравнения
Обычно понятие уравнения изучается в самом начале школьного курса алгебры. Тогда оно определяется так:
Уравнением называется равенство с неизвестным числом, которое нужно найти.
Принято обозначать неизвестные маленькими латинскими буквами, например, t , r , m др., но чаще всего используются x , y , z . Иными словами, уравнение определяет форма его записи, то есть равенство будет уравнением только тогда, когда будет приведен к определенному виду – в нем должна быть буква, значение которое надо найти.
Приведем несколько примеров простейших уравнений. Это могут быть равенства вида x = 5 , y = 6 и т.д., а также те, что включают в себя арифметические действия, к примеру, x + 7 = 38 , z − 4 = 2 , 8 · t = 4 , 6 : x = 3 .
После того, как изучено понятие скобок, появляется понятие уравнений со скобками. К ним относятся 7 · ( x − 1 ) = 19 , x + 6 · ( x + 6 · ( x − 8 ) ) = 3 и др. Буква, которую надо найти, может встречаться не один раз, а несколько, как, например, в уравнении x + 2 + 4 · x − 2 − x = 10 . Также неизвестные могут быть расположены не только слева, но и справа или в обеих частях одновременно, например, x · ( 8 + 1 ) − 7 = 8 , 3 − 3 = z + 3 или 8 · x − 9 = 2 · ( x + 17 ) .
Далее, после того, как ученики знакомятся с понятием целых, действительных, рациональных, натуральных чисел, а также логарифмами, корнями и степенями, появляются новые уравнения, включающие в себя все эти объекты. Примерам таких выражений мы посвятили отдельную статью.
В программе за 7 класс впервые возникает понятие переменных. Это такие буквы, которые могут принимать разные значения (подробнее см. в статье о числовых, буквенных выражениях и выражениях с переменными). Основываясь на этом понятии, мы можем дать новое определение уравнению:
Уравнение – это равенство, включающее в себя переменную, значение которой нужно вычислить.
То есть, к примеру, выражение x + 3 = 6 · x + 7 – это уравнение с переменной x , а 3 · y − 1 + y = 0 – уравнение с переменной y .
В одном уравнении может быть не одна переменная, а две и более. Их называют соответственно уравнениями с двумя, тремя переменными и др. Запишем определение:
Уравнениями с двумя (тремя, четырьмя и более) переменными называют уравнения, которые включают в себя соответствующее количество неизвестных.
К примеру, равенство вида 3 , 7 · x + 0 , 6 = 1 является уравнением с одной переменной x , а x − z = 5 – уравнением с двумя переменными x и z . Примером уравнения с тремя переменными может быть выражение x 2 + ( y − 6 ) 2 + ( z + 0 , 6 ) 2 = 26 .
Корень уравнения
Когда мы говорим об уравнении, сразу возникает необходимость определиться с понятием его корня. Попробуем объяснить, что оно означает.
Нам дано некое уравнение, включающее в себя одну переменную. Если мы подставим вместо неизвестной буквы число, то уравнение станет числовым равенством – верным или неверным. Так, если в уравнении a + 1 = 5 мы заменим букву числом 2 , то равенство станет неверным, а если 4 , то получится верное равенство 4 + 1 = 5 .
Нас больше интересуют именно те значения, с которыми переменная обратится в верное равенство. Они и называются корнями или решениями. Запишем определение.
Корнем уравнения называют такое значение переменной, которое обращает данное уравнение в верное равенство.
Корень также можно назвать решением, или наоборот – оба эти понятия означают одно и то же.
Возьмем пример для пояснения этого определения. Выше мы приводили уравнение a + 1 = 5 . Согласно определению, корнем в данном случае будет 4 , потому что при подстановке вместо буквы оно дает верное числовое равенство, а двойка не будет решением, поскольку ей отвечает неверное равенство 2 + 1 = 5 .
Сколько корней может иметь одно уравнение? Любое ли уравнение имеет корень? Ответим на эти вопросы.
Уравнения, не имеющие ни одного корня, тоже существуют. Примером может быть 0 · x = 5 . Мы можем подставить в него бесконечно много разных чисел, но ни одно из них не превратит его в верное равенство, поскольку умножение на 0 всегда дает 0 .
Также бывают уравнения, имеющие несколько корней. У них может быть как конечное, так и бесконечно большое количество корней.
Так, в уравнении x − 2 = 4 есть только один корень – шесть, в x 2 = 9 два корня – три и минус три, в x · ( x − 1 ) · ( x − 2 ) = 0 три корня – нуль, один и два, в уравнении x=x корней бесконечно много.
Теперь поясним, как правильно записывать корни уравнения. Если их нет, то мы так и пишем: «уравнение корней не имеет». Можно также в этом случае указать знак пустого множества ∅ . Если корни есть, то пишем их через запятую или указываем как элементы множества, заключив в фигурные скобки. Так, если у какого-либо уравнения есть три корня — 2 , 1 и 5 , то пишем — 2 , 1 , 5 или .
Допускается запись корней в виде простейших равенств. Так, если неизвестная в уравнении обозначена буквой y , а корнями являются 2 и 7 , то мы пишем y = 2 и y = 7 . Иногда к буквам добавляются нижние индексы, например, x 1 = 3 , x 2 = 5 . Таким образом мы указываем на номера корней. Если решений у уравнения бесконечно много, то мы записываем ответ как числовой промежуток или используем общепринятые обозначения: множество натуральных чисел обозначается N , целых – Z , действительных – R . Скажем, если нам надо записать, что решением уравнения будет любое целое число, то мы пишем, что x ∈ Z , а если любое действительное от единицы до девяти, то y ∈ 1 , 9 .
Когда у уравнения два, три корня или больше, то, как правило, говорят не о корнях, а о решениях уравнения. Сформулируем определение решения уравнения с несколькими переменными.
Решение уравнения с двумя, тремя и более переменными – это два, три и более значения переменных, которые обращают данное уравнение в верное числовое равенство.
Поясним определение на примерах.
Допустим, у нас есть выражение x + y = 7 , которое представляет из себя уравнение с двумя переменными. Подставим вместо первой единицу, а вместо второй двойку. У нас получится неверное равенство, значит, эта пара значений не будет решением данного уравнения. Если же мы возьмем пару 3 и 4 , то равенство станет верным, значит, мы нашли решение.
Такие уравнения тоже могут не иметь корней или иметь бесконечное их количество. Если нам надо записать два, три, четыре и более значений, то мы пишем их через запятую в круглых скобках. То есть в примере выше ответ будет выглядеть как ( 3 , 4 ) .
На практике чаще всего приходится иметь дело с уравнениями, содержащими одну переменную. Алгоритм их решения мы подробно рассмотрим в статье, посвященной решению уравнений.
Решение линейных уравнений с одной переменной
В данной статье рассмотрим принцип решения таких уравнений как линейные уравнения. Запишем определение этих уравнений, зададим общий вид. Разберем все условия нахождения решений линейных уравнений, используя, в том числе, практические примеры.
Обратим внимание, что материал ниже содержит информацию по линейным уравнениям с одной переменной. Линейные уравнения с двумя переменными рассматриваются в отдельной статье.
Что такое линейное уравнение
Линейное уравнение – это уравнение, запись которого такова:
a · x = b , где x – переменная, a и b – некоторые числа.
Такая формулировка использована в учебнике алгебры ( 7 класс) Ю.Н.Макарычева.
Примерами линейных уравнений будут:
3 · x = 11 (уравнение с одной переменной x при а = 5 и b = 10 );
− 3 , 1 · y = 0 (линейное уравнение с переменной y, где а = — 3 , 1 и b = 0 );
x = − 4 и − x = 5 , 37 (линейные уравнения, где число a записано в явном виде и равно 1 и — 1 соответственно. Для первого уравнения b = — 4 ; для второго — b = 5 , 37 ) и т.п.
В различных учебных материалах могут встречаться разные определения. К примеру, Виленкин Н.Я. к линейным относит также те уравнения, которые возможно преобразовать в вид a · x = b при помощи переноса слагаемых из одной части в другую со сменой знака и приведения подобных слагаемых. Если следовать такой трактовке, уравнение 5 · x = 2 · x + 6 – также линейное.
А вот учебник алгебры ( 7 класс) Мордковича А.Г. задает такое описание:
Линейное уравнение с одной переменной x – это уравнение вида a · x + b = 0 , где a и b – некоторые числа, называемые коэффициентами линейного уравнения.
Примером линейных уравнений подобного вида могут быть:
3 · x − 7 = 0 ( a = 3 , b = − 7 ) ;
1 , 8 · y + 7 , 9 = 0 ( a = 1 , 8 , b = 7 , 9 ) .
Но также там приведены примеры линейных уравнений, которые мы уже использовали выше: вида a · x = b , например, 6 · x = 35 .
Мы сразу условимся, что в данной статье под линейным уравнением с одной переменной мы будем понимать уравнение записи a · x + b = 0 , где x – переменная; a , b – коэффициенты. Подобная форма линейного уравнения нам видится наиболее оправданной, поскольку линейные уравнения – это алгебраические уравнения первой степени. А прочие уравнения, указанные выше, и уравнения, приведенные равносильными преобразованиями в вид a · x + b = 0 , определим, как уравнения, сводящиеся к линейным уравнениям.
При таком подходе уравнение 5 · x + 8 = 0 – линейное, а 5 · x = − 8 — уравнение, сводящееся к линейному.
Принцип решения линейных уравнений
Рассмотрим, как определить, будет ли заданное линейное уравнение иметь корни и, если да, то сколько и как их определить.
Факт наличия корней линейного уравнения определятся значениями коэффициентов a и b . Запишем эти условия:
- при a ≠ 0 линейное уравнение имеет единственный корень x = — b a ;
- при a = 0 и b ≠ 0 линейное уравнение не имеет корней;
- при a = 0 и b = 0 линейное уравнение имеет бесконечно много корней. По сути в данном случае любое число может стать корнем линейного уравнения.
Дадим пояснение. Нам известно, что в процессе решения уравнения возможно осуществлять преобразование заданного уравнения в равносильное ему, а значит имеющее те же корни, что исходное уравнение, или также не имеющее корней. Мы можем производить следующие равносильные преобразования:
- перенести слагаемое из одной части в другую, сменив знак на противоположный;
- умножить или разделить обе части уравнения на одно и то же число, не равное нулю.
Таким образом, преобразуем линейное уравнение a · x + b = 0 , перенеся слагаемое b из левой части в правую часть со сменой знака. Получим: a · x = − b .
Далее мы разделим обе части равенства на число а , при этом условившись, что это число отлично от нуля, иначе деление станет невозможным. Случай, когда а = 0 , рассмотрим позже.
Итак, производим деление обеих частей уравнения на не равное нулю число а, получив в итоге равенство вида x = — b a . Т.е., когда a ≠ 0 , исходное уравнение a · x + b = 0 равносильно равенству x = — b a , в котором очевиден корень — b a .
Методом от противного возможно продемонстрировать, что найденный корень – единственный. Зададим обозначение найденного корня — b a как x 1 . Выскажем предположение, что имеется еще один корень линейного уравнения с обозначением x 2 . И конечно: x 2 ≠ x 1 , а это, в свою очередь, опираясь на определение равных чисел через разность, равносильно условию x 1 − x 2 ≠ 0 . С учетом вышесказанного мы можем составить следующие равенства, подставив корни:
a · x 1 + b = 0 и a · x 2 + b = 0 .
Свойство числовых равенств дает возможность произвести почленное вычитание частей равенств:
a · x 1 + b − ( a · x 2 + b ) = 0 − 0 , отсюда: a · ( x 1 − x 2 ) + ( b − b ) = 0 и далее a · ( x 1 − x 2 ) = 0 . Равенство a · ( x 1 − x 2 ) = 0 является неверным, поскольку ранее условием было задано, что a ≠ 0 и x 1 − x 2 ≠ 0 . Полученное противоречие и служит доказательством того, что при a ≠ 0 линейное уравнение a · x + b = 0 имеет лишь один корень.
Обоснуем еще два пункта условий, содержащие a = 0 .
Когда a = 0 линейное уравнение a · x + b = 0 запишется как 0 · x + b = 0 . Свойство умножения числа на нуль дает нам право утверждать, что какое бы число не было взято в качестве x, подставив его в равенство 0 · x + b = 0 , получим b = 0 . Равенство справедливо при b = 0 ; в прочих случаях, когда b ≠ 0 , равенство становится неверным.
Таким образом, когда a = 0 и b = 0 , любое число может стать корнем линейного уравнения a · x + b = 0 , поскольку при выполнении этих условий, подставляя вместо x любое число, получаем верное числовое равенство 0 = 0 . Когда же a = 0 и b ≠ 0 линейное уравнение a · x + b = 0 вовсе не будет иметь корней, поскольку при выполнении указанных условий, подставляя вместо x любое число, получаем неверное числовое равенство b = 0 .
Все приведенные рассуждения дают нам возможность записать алгоритм, дающий возможность найти решение любого линейного уравнения:
- по виду записи определяем значения коэффициентов a и b и анализируем их;
- при a = 0 и b = 0 уравнение будет иметь бесконечно много корней, т.е. любое число станет корнем заданного уравнения;
- при a = 0 и b ≠ 0 заданное уравнение не будет иметь корней;
- при a , отличном от нуля, начинаем поиск единственного корня исходного линейного уравнения:
- перенесем коэффициент b в правую часть со сменой знака на противоположный, приводя линейное уравнение к виду a · x = − b ;
- обе части полученного равенства делим на число a , что даст нам искомый корень заданного уравнения: x = — b a .
Собственно, описанная последовательность действий и есть ответ на вопрос, как находить решение линейного уравнения.
Напоследок уточним, что уравнения вида a · x = b решаются по похожему алгоритму с единственным отличием, что число b в такой записи уже перенесено в нужную часть уравнения, и при a ≠ 0 можно сразу выполнять деление частей уравнения на число a .
Таким образом, чтобы найти решение уравнения a · x = b , используем такой алгоритм:
- при a = 0 и b = 0 уравнение будет иметь бесконечно много корней, т.е. любое число может стать его корнем;
- при a = 0 и b ≠ 0 заданное уравнение не будет иметь корней;
- при a , не равном нулю, обе части уравнения делятся на число a , что дает возможность найти единственный корень, который равен b a .
Примеры решения линейных уравнений
Необходимо решить линейное уравнение 0 · x − 0 = 0 .
Решение
По записи заданного уравнения мы видим, что a = 0 и b = − 0 (или b = 0 , что то же самое). Таким образом, заданное уравнение может иметь бесконечно много корней или любое число.
Ответ: x – любое число.
Необходимо определить, имеет ли корни уравнение 0 · x + 2 , 7 = 0 .
Решение
По записи определяем, что а = 0 , b = 2 , 7 . Таким образом, заданное уравнение не будет иметь корней.
Ответ: исходное линейное уравнение не имеет корней.
Задано линейное уравнение 0 , 3 · x − 0 , 027 = 0 . Необходимо решить его.
Решение
По записи уравнения определяем, что а = 0 , 3 ; b = — 0 , 027 , что позволяет нам утверждать наличие единственного корня у заданного уравнения.
Следуя алгоритму, переносим b в правую часть уравнения, сменив знак, получаем: 0 , 3 · x = 0 , 027 . Далее разделим обе части полученного равенства на а = 0 , 3 , тогда: x = 0 , 027 0 , 3 .
Осуществим деление десятичных дробей:
0 , 027 0 , 3 = 27 300 = 3 · 9 3 · 100 = 9 100 = 0 , 09
Полученный результат есть корень заданного уравнения.
Кратко решение запишем так:
0 , 3 · x — 0 , 027 = 0 , 0 , 3 · x = 0 , 027 , x = 0 , 027 0 , 3 , x = 0 , 09 .
Ответ: x = 0 , 09 .
Для наглядности приведем решение уравнения записи a · x = b .
Заданы уравнения: 1 ) 0 · x = 0 ; 2 ) 0 · x = − 9 ; 3 ) — 3 8 · x = — 3 3 4 . Необходимо решить их.
Решение
Все заданные уравнения отвечают записи a · x = b . Рассмотрим по очереди.
В уравнении 0 · x = 0 , a = 0 и b = 0 , что означает: любое число может быть корнем этого уравнения.
Во втором уравнении 0 · x = − 9 : a = 0 и b = − 9 , таким образом, это уравнение не будет иметь корней.
По виду последнего уравнения — 3 8 · x = — 3 3 4 запишем коэффициенты: a = — 3 8 , b = — 3 3 4 , т.е. уравнение имеет единственный корень. Найдем его. Поделим обе части уравнения на a , получим в результате: x = — 3 3 4 — 3 8 . Упростим дробь, применив правило деления отрицательных чисел с последующим переводом смешанного числа в обыкновенную дробь и делением обыкновенных дробей:
— 3 3 4 — 3 8 = 3 3 4 3 8 = 15 4 3 8 = 15 4 · 8 3 = 15 · 8 4 · 3 = 10
Кратко решение запишем так:
— 3 8 · x = — 3 3 4 , x = — 3 3 4 — 3 8 , x = 10 .
Ответ: 1 ) x – любое число, 2 ) уравнение не имеет корней, 3 ) x = 10 .
Линейные уравнения: определение и решение
Сегодня мы познакомимся с линейными уравнениями. Узнаем, как их решать. Разберём и простые примеры, и довольно хитрые. Это один из важнейших уроков в курсе алгебры 7 класса.
1. Краткая вводная по уравнениям
— это любое равенство, в котором присутствует хотя бы одна переменная.
- Равенство $5-3=2$ — это не уравнение. Да, оно верное, но в нём нет переменной.
- Равенство $5+3=2$ — тоже не уравнение. Оно ещё и само по себе неверное.
- А вот равенство $5-x=2$ или $5+3x=2$ — это уравнения. В них есть переменная $x$.
Мы знаем, что равенства могут быть верными, а могут быть и неверными. Чтобы проверить это, достаточно вычислить выражение, стоящее с каждой стороны от знака «равно» и сравнить полученные значения: если числа слева и справа одинаковые, то равенство верно. А если числа получились разные — равенство неверное.
С уравнениями всё сложнее. Их нельзя просто взять и вычислить, потому что мы не знаем, какое значение принимает переменная. Но если вместо переменной подставить какое-либо число, то уравнение превращается в обычное равенство — и дальше всё легко.
Пример 1. Рассмотрим уравнение: $x+5=8$.
Если подставить $x=10$, получим равенство $10+5=8$, которое, очевидно, не верно.
Но если $x=3$, то получится $3+5=8$ — это верное равенство.
Итак, есть значения переменных, при которых уравнение обращается в верное числовое равенство. А есть значения, при которых равенство получается неверным. Это позволяет ввести понятие корня уравнения.
Определение. — это такое значение переменной, при подстановке которого это уравнение обращается в верное числовое равенство.
— значит найти все его корни, либо доказать, что таких корней нет.
Существует бесчисленное множество разных уравнений. Одни решаются легко, другие вообще не решаются.
Умение решать такие уравнения — это сложный и очень ценный навык. И сегодня мы начнём осваивать этот навык. Для этого рассмотрим самый простой вид уравнений — линейные.
2. Что такое линейное уравнение
Определение. называется уравнение вида $ax+b=0$, где $a$ и $b$ — числа, $x$ — переменная.
Также линейными называют все уравнения, которые сводятся к виду $ax+b=0$ путём элементарных преобразований. Рассмотрим несколько примеров.
Пример 2. Линейные уравнения:
\[\begin
x+5 &=18 \\ 2x &=8 \\ 7-\left( x-3 \right) &=x-6 \end \] А вот эти уравнения не являются линейными:
\[\begin
< ^<2>> &=0 \\ \frac<5> &=1 \\ \left| x \right| &=64 \end \]
Ещё раз: линейные уравнения могут выглядеть очень по-разному. Но все они сводятся к виду $ax+b=0$ с помощью элементарных преобразований. По таким преобразованиям у нас будет отдельный урок, а сейчас просто вспомним, что это такое.
2.1. Элементарные преобразования уравнений
Существует ровно три вида преобразований, которые называются элементарными:
- 1.Прибавить к обеим частям уравнения одно и то же выражение.
- 2.Умножить обе части уравнения на одно и то же выражение, отличное от нуля.
- 3.Поменять местами выражения, стоящие слева и справа от знака равенства.
Замечательное свойство всех этих преобразований состоит в том, что они не меняют корни уравнения. Но при этом зачастую позволяют получить уравнение, разрешённое относительно переменной, т.е. уравнение вида $x=a$, где $a$ — некоторое числовое выражение, которое уже не содержит переменную $x$.
Пример 3. Решите уравнение: $x+5=18$.
Вычтем из обеих частей пятёрку:
\[\begin
x+5-5 &=18-5 \\ x &=13 \end \] Получили $x=13$ — это и есть корень.
Иногда переход от уравнения $x+5=18$ к уравнению $x=18-5$ называют «переносом слагаемого их левой части в правую». Мы тоже будем так говорить. Но помните: во «взрослой» алгебре (а именно такой мы будем заниматься с 7 по 11 класс) никаких «переносов» нет. Есть только прибавление слагаемых (пускай и противоположных к исходным).
3. Решение простых уравнений
Итак, у нас есть уравнение $ax+b=0$. Первое, что хочется сделать — это перенести слагаемое $b$ вправо, а затем разделить всё на $a$:
С первым шагом проблем возникнуть не должно: мы вправе прибавлять к обеим частям уравнения любое выражение, в т.ч. $-b$:
А вот дальше начинаются проблемы. Если коэффициент $a\ne 0$, то снова никаких проблем: мы вправе поделить обе части уравнения на любое ненулевое выражение, в т.ч. на это самое $a\ne 0$:
Большинство уравнений действительно так и решаются. Взгляните на примеры:
Пример 4. Решите уравнение: $5x=10$.
Просто делим обе части уравнения на 5:
\[\begin
5x &=10 \\ x &=2 \end \] Получили $x=2$ — это и есть искомый корень.
Пример 5. Решите уравнение: $-8x=48$.
Всё то же самое, просто делим на отрицательное число:
\[\begin
\frac<-8x> <-8>&=\frac<48> <-8>\\ x &=-6 \end \] Корень уравнения: $x=-6$. То, что он отрицательный, нисколько не должно нас смущать.
Но что делать вот с такими уравнениями?
\[0\cdot x=10;\quad 0\cdot x=0\]
В первом случае корней вообще нет. Потому что при любом значении $x$ мы умножаем это значение на ноль и получаем ноль, который никак не может равняться 10.
Во втором уравнении корнем наоборот будут все числа. Потому что опять же любое число при умножении на ноль даст ноль — и именно этот ноль от нас и требуется.
3.1. Основной алгоритм
Итого мы получаем три варианта развития событий. Пусть дано уравнение $ax+b=0$. Тогда:
- 1.Если $a\ne 0$, то уравнение имеет один корень: $x=-/\;$.
- 2.Если $a=0$, но $b\ne 0$, то корней нет.
- 3.Если же $a=0$ и $b=0$, то корни — все числа.
Вот так всё просто. Однако я не хочу, чтобы вы просто зазубрили эти три пункта и бездумно применяли их, когда видите линейное уравнение. Пожалуйста, помните, как и почему возникают эти правила, что такое элементарные преобразования и какие ограничения в них присутствуют (на самом деле ограничение лишь одно: нельзя умножать и делить на ноль).
Пример 6. Решите уравнение: $7x-2=6+3x$.
Вычитаем из обеих частей $3x$ и добавляем 2:
\[\begin
7x-2 &=6+3x|-3x+2 \\ 4x &=8 \end \] Делим обе части уравнения на 4:
\[\begin
4x &=8|:4 \\ x &=2 \end \] Получили корень уравнения $x=2$.
Пример 7. Решите уравнение: $x-11=x+5$.
Вычитаем из обеих частей $x$ и добавляем 11:
\[\begin
x-11 &=x+5|-x+11 \\ 0 &=16 \end \] Последнее равенство уже не является уравнением. Точнее, является, но это будет уравнение вида $0\cdot x=16$. Коэффициент $a=0$, коэффициент $b=16\ne 0$. Следовательно, корней нет.
При решении настоящих уравнений вовсе не обязательно детально комментировать каждый шаг. Достаточно поставить вертикальную черту справа от уравнения и арифметическими знаками пояснить, что именно вы собираетесь делать.
А в будущем и этих пояснений от вас уже не потребуется.
4. Более сложные соображения
В начале урока мы обнаружили, что далеко не все уравнения сводятся к линейным с помощью элементарных преобразований. Существует множество способов преобразовать уравнение, но нам пока доступны лишь три элементарных преобразования и ещё вот такая хитрость:
Теорема. Произведение равно нулю тогда и только тогда, когда хотя бы один из множителей равен нулю.
Другими словами, если $a\cdot b=0$, то обязательно либо $a=0$, либо $b=0$.
А это уже интересный приём, который значительно расширяет наши возможности!
Пример 8. Решите уравнение: $\left( 2x-6 \right)\left( x+1 \right)=0$.
Произведение равно нулю, поэтому либо $2x-6=0$, либо $x+1=0$. Получили два линейных уравнения. Решим первое из них:
\[\begin
2x-6 &=0 \\ 2x &=6 \\ x &=3 \end \] Теперь решим второе. Тут вообще всё просто:
\[\begin
x+1 &=0 \\ x &=-1 \end \] Итого уравнение имеет два различных корня: $x=3$ и $x=-1$.
Пример 9. Решите уравнение: $x\left( 5x+15 \right)=0$.
Всё то же самое: произведение равно нулю, поэтому либо $x=0$, либо $5x+15=0$. Первое уравнение уже решено, а второе решается по стандартному алгоритму:
\[\begin
5x+15 &=0 \\ 5x &=-15 \\ x &=-3 \end \] Итого вновь два корня: $x=0$ и $x=-3$.
Разумеется, множителей может быть не два, а три и более. Алгоритм решения от этого никак не меняется: приравнять каждый множитель к нулю и решить каждое полученное уравнение отдельно.
5. Практика
Задача 1
Решение. Это линейное уравнение решается через элементарные преобразования:
Ответ: $x=-12$. Уравнение имеет один корень.
Задача 2
\[5\left( x+9 \right)=5x+45\]
Решение. Сначала раскроем скобки.
Это действие не является элементарным преобразованием уравнений. Оно вообще не относится к уравнениям — оно относился к выражениям с переменной (точнее, как мы позже узнаем, к многочленам):
Теперь собираем все слагаемые с переменной $x$ слева, а все числовые слагаемые — справа:
Ответ: все числа. Это уравнение имеет бесконечное множество корней.
Задача 3
\[\left( 6-x \right)+\left( 12+x \right)-\left( 3-2x \right)=15\]
Решение. Вновь сначала раскроем все скобки и упростим полученное выражение:
\[\begin
Дальше остаётся лишь выполнить элементарные преобразования:
Ответ: $x=0$. Уравнение имеет единственный корень.
Важное замечание
Линейное уравнение вида $ax+b=0$ требует особого внимания при $a=0$. Потому что делить на ноль нельзя.
Однако если $a\ne 0$, но зато $b=0$, то ничего страшного и «нестандартного» не происходит. Получается уравнение $ax=0$, корнем которого является $x=0$.
? И зачем он нужен для решения квадратных уравнений. 
Когда уравнение имеет бесконечно много решений
Что такое линейное уравнение? Что называется корнем линейного уравнения? Сколько корней имеет линейное уравнение? Что значить решить линейное уравнение?
В курсе алгебры 7 класса линейное уравнение определяется следующим образом.
Определение.
Линейное уравнение с одной переменной — это уравнение вида ax=b, где a и b — числа, x — переменная.
Корнем линейного уравнения называется значение переменной, при котором уравнение обращается в верное числовое равенство.
Например, корень уравнения 5x=40 равен 8, так как при x=8 это уравнение превращается в верное числовое равенство:
Количество корней линейного уравнения зависит от значения a (коэффициента перед x).
При a≠0 линейное уравнение имеет единственное решение.
Чтобы найти x, обе части уравнения нужно разделить на число, стоящее перед иксом:
Любое число можно разделить на 2, 5 и числа, которые могут быть представлены в виде произведения только двоек и пятёрок ( например, любое число можно разделить на 10, так как 10=2∙5; на 40, так как 40=2∙2∙2∙5).
В остальных случаях ответ записывают в виде обыкновенной дроби (если дробь неправильная, следует выделить из нее целую часть).
При a=0, b≠0 линейное уравнение
При любом значении x левая часть уравнения равна нулю, а правая — отлична от нуля. То есть нет ни одного значения x, при котором уравнение обратилось бы в верное числовое равенство.
При a=0, b=0 линейное уравнение
имеет бесконечное множество решений.
При любом значении x левая часть уравнения 0x=0 обращается в нуль, в правой части также стоит нуль. Значит, любое число является корнем этого уравнения, то есть, при любом значении x это уравнение обращается в верное числовое равенство.
Возможные решения линейных уравнений можно изобразить в виде схемы.
Решить линейное уравнение — значит, найти корень (корни) уравнения, либо убедиться, что уравнение не имеет корней.
Решение многих уравнений сводится к решению линейных уравнений.
Уравнения с бесконечным количеством корней
В каком случае уравнение ax = b имеет единственный корень; имеет бесконечно много корней; не имеет корней? Приведите примеры.
Решение
Линейное уравнение ax = b при a ≠ 0 имеет один корень, при a = 0 и b ≠ 0, не имеет корней, при a = 0 и b = 0 имеет бесконечно много корней (любое число является его корнем).
Примеры:
15 x = 30 − один корень;
0 x = 4 − не имеет корней;
0 x = 0 − имеет бесконечно много корней.
Нашли ошибку?
Если Вы нашли ошибку, неточность или просто не согласны с ответом, пожалуйста сообщите нам об этом
1. Линейное уравнение. Приведите Примеры линейных уравнений, имеющих один корень, бесконечно много корней и не имеющих корней.
- Попроси больше объяснений
- Следить
- Отметить нарушение
Что ты хочешь узнать?
Ответ
Проверено экспертом
один корень имеют например
5х=6, или 10х=20, или 5х-4=1 или 9х-7=2 и т.д.
бесконечно много корней имеют например 0х=0; 2(5х+6)=10х+12, или 5х-3х-2х=7-4-3
не имеющие корни например 0х=4 или 2х+5=2х+6 и т.д.
После того, как мы изучили понятие равенств, а именно один из их видов – числовые равенства, можно перейти к еще одному важному виду – уравнениям. В рамках данного материала мы объясним, что такое уравнение и его корень, сформулируем основные определения и приведем различные примеры уравнений и нахождения их корней.
Понятие уравнения
Обычно понятие уравнения изучается в самом начале школьного курса алгебры. Тогда оно определяется так:
Уравнением называется равенство с неизвестным числом, которое нужно найти.
Принято обозначать неизвестные маленькими латинскими буквами, например, t , r , m др., но чаще всего используются x , y , z . Иными словами, уравнение определяет форма его записи, то есть равенство будет уравнением только тогда, когда будет приведен к определенному виду – в нем должна быть буква, значение которое надо найти.
Приведем несколько примеров простейших уравнений. Это могут быть равенства вида x = 5 , y = 6 и т.д., а также те, что включают в себя арифметические действия, к примеру, x + 7 = 38 , z − 4 = 2 , 8 · t = 4 , 6 : x = 3 .
После того, как изучено понятие скобок, появляется понятие уравнений со скобками. К ним относятся 7 · ( x − 1 ) = 19 , x + 6 · ( x + 6 · ( x − 8 ) ) = 3 и др. Буква, которую надо найти, может встречаться не один раз, а несколько, как, например, в уравнении x + 2 + 4 · x − 2 − x = 10 . Также неизвестные могут быть расположены не только слева, но и справа или в обеих частях одновременно, например, x · ( 8 + 1 ) − 7 = 8 , 3 − 3 = z + 3 или 8 · x − 9 = 2 · ( x + 17 ) .
Далее, после того, как ученики знакомятся с понятием целых, действительных, рациональных, натуральных чисел, а также логарифмами, корнями и степенями, появляются новые уравнения, включающие в себя все эти объекты. Примерам таких выражений мы посвятили отдельную статью.
В программе за 7 класс впервые возникает понятие переменных. Это такие буквы, которые могут принимать разные значения (подробнее см. в статье о числовых, буквенных выражениях и выражениях с переменными). Основываясь на этом понятии, мы можем дать новое определение уравнению:
Уравнение – это равенство, включающее в себя переменную, значение которой нужно вычислить.
То есть, к примеру, выражение x + 3 = 6 · x + 7 – это уравнение с переменной x , а 3 · y − 1 + y = 0 – уравнение с переменной y .
В одном уравнении может быть не одна переменная, а две и более. Их называют соответственно уравнениями с двумя, тремя переменными и др. Запишем определение:
Уравнениями с двумя (тремя, четырьмя и более) переменными называют уравнения, которые включают в себя соответствующее количество неизвестных.
К примеру, равенство вида 3 , 7 · x + 0 , 6 = 1 является уравнением с одной переменной x , а x − z = 5 – уравнением с двумя переменными x и z . Примером уравнения с тремя переменными может быть выражение x 2 + ( y − 6 ) 2 + ( z + 0 , 6 ) 2 = 26 .
Корень уравнения
Когда мы говорим об уравнении, сразу возникает необходимость определиться с понятием его корня. Попробуем объяснить, что оно означает.
Нам дано некое уравнение, включающее в себя одну переменную. Если мы подставим вместо неизвестной буквы число, то уравнение станет числовым равенством – верным или неверным. Так, если в уравнении a + 1 = 5 мы заменим букву числом 2 , то равенство станет неверным, а если 4 , то получится верное равенство 4 + 1 = 5 .
Нас больше интересуют именно те значения, с которыми переменная обратится в верное равенство. Они и называются корнями или решениями. Запишем определение.
Корнем уравнения называют такое значение переменной, которое обращает данное уравнение в верное равенство.
Корень также можно назвать решением, или наоборот – оба эти понятия означают одно и то же.
Возьмем пример для пояснения этого определения. Выше мы приводили уравнение a + 1 = 5 . Согласно определению, корнем в данном случае будет 4 , потому что при подстановке вместо буквы оно дает верное числовое равенство, а двойка не будет решением, поскольку ей отвечает неверное равенство 2 + 1 = 5 .
Сколько корней может иметь одно уравнение? Любое ли уравнение имеет корень? Ответим на эти вопросы.
Уравнения, не имеющие ни одного корня, тоже существуют. Примером может быть 0 · x = 5 . Мы можем подставить в него бесконечно много разных чисел, но ни одно из них не превратит его в верное равенство, поскольку умножение на 0 всегда дает 0 .
Также бывают уравнения, имеющие несколько корней. У них может быть как конечное, так и бесконечно большое количество корней.
Так, в уравнении x − 2 = 4 есть только один корень – шесть, в x 2 = 9 два корня – три и минус три, в x · ( x − 1 ) · ( x − 2 ) = 0 три корня – нуль, один и два, в уравнении x=x корней бесконечно много.
Теперь поясним, как правильно записывать корни уравнения. Если их нет, то мы так и пишем: «уравнение корней не имеет». Можно также в этом случае указать знак пустого множества ∅ . Если корни есть, то пишем их через запятую или указываем как элементы множества, заключив в фигурные скобки. Так, если у какого-либо уравнения есть три корня – 2 , 1 и 5 , то пишем – 2 , 1 , 5 или .
Допускается запись корней в виде простейших равенств. Так, если неизвестная в уравнении обозначена буквой y , а корнями являются 2 и 7 , то мы пишем y = 2 и y = 7 . Иногда к буквам добавляются нижние индексы, например, x 1 = 3 , x 2 = 5 . Таким образом мы указываем на номера корней. Если решений у уравнения бесконечно много, то мы записываем ответ как числовой промежуток или используем общепринятые обозначения: множество натуральных чисел обозначается N , целых – Z , действительных – R . Скажем, если нам надо записать, что решением уравнения будет любое целое число, то мы пишем, что x ∈ Z , а если любое действительное от единицы до девяти, то y ∈ 1 , 9 .
Когда у уравнения два, три корня или больше, то, как правило, говорят не о корнях, а о решениях уравнения. Сформулируем определение решения уравнения с несколькими переменными.
Решение уравнения с двумя, тремя и более переменными – это два, три и более значения переменных, которые обращают данное уравнение в верное числовое равенство.
Поясним определение на примерах.
Допустим, у нас есть выражение x + y = 7 , которое представляет из себя уравнение с двумя переменными. Подставим вместо первой единицу, а вместо второй двойку. У нас получится неверное равенство, значит, эта пара значений не будет решением данного уравнения. Если же мы возьмем пару 3 и 4 , то равенство станет верным, значит, мы нашли решение.
Такие уравнения тоже могут не иметь корней или иметь бесконечное их количество. Если нам надо записать два, три, четыре и более значений, то мы пишем их через запятую в круглых скобках. То есть в примере выше ответ будет выглядеть как ( 3 , 4 ) .
На практике чаще всего приходится иметь дело с уравнениями, содержащими одну переменную. Алгоритм их решения мы подробно рассмотрим в статье, посвященной решению уравнений.
Линейное уравнение
теория по математике �� уравнения
Уравнение – это равенство, содержащее переменную, значение которой надо найти.
Уравнение с одним неизвестным, содержащим первую степень, называется линейным уравнением с одной переменной. Стандартный вид линейного уравнения ax+b=0, где a и b некоторые числа, а х – переменная. Также стандартным видом уравнения можно считать и вид ax=b.
Так, например, к линейным относятся уравнения:
6х+21=0; 34–2х=0; 34х=17; 89х=0
Уравнения, содержащие несколько слагаемых с переменной или без нее, а также скобки, называются уравнениями, сводящимися к линейным. То есть при его упрощении должно получиться линейное уравнение стандартного вида. К таким уравнениям могут относиться уравнения вида:
х+12=4х–45; 19х–67=98; х=–32+17х; 7(х+13)=89–14х
Решить уравнение – это значит найти все его корни или доказать, что корней нет.
Что такое корень уравнения?
Вспомним, что корнем уравнения называется значение переменной, при котором уравнение обращается в верное равенство.
Корни линейного уравнения
Наличие корней зависит от коэффициентов а и b.
- Если а=0, то уравнение не имеет корней;
- Если а=0 и b=0, то корней бесконечное множество (корнем является любое число);
- Если а≠0 – уравнение имеет единственный корень b:а.
Рассмотрим нахождение количества корней на примерах.
Здесь коэффициент а отличен от нуля. Значит, уравнение имеет один корень.
Здесь коэффициент а равен нулю, поэтому корней нет.
Здесь оба коэффициента равны нулю, поэтому уравнение имеет множество корней, или, еще можно сказать, что корнем уравнения является любое число.
Чтобы найти корни уравнения, надо его решить, используя алгоритм, по которому из одного уравнения мы сможем получить уравнение, равносильное данному. Сначала вспомним, что при переносе слагаемых из одной части в другую, мы получаем уравнение, равносильное данному. Также можно делить или умножать обе части уравнения на одно и то же число.
Алгоритм решения линейного уравнения
- Раскрыть скобки (при их наличии), используя правило раскрытия скобок;
- Выполнить перенос слагаемых их одной части в другую (слагаемые с переменной собираем в одной части, слагаемые без переменной – в другой);
- Привести подобные слагаемые;
- Найти корень уравнения.
Пример №2. Решить уравнение:
В данном уравнении нет скобок, поэтому выполняем перенос слагаемых, изменяя соответственно знаки у тех слагаемых, которые переносим (обычно слагаемые с переменной собираем слева, а без переменной – справа): 2х–9х=10+11. Теперь приводим подобные слагаемые и получаем: –7х=21. Видим, что корень находится действием деления (неизвестный множитель): х=21:(–7). Ответ х=–3.
При оформлении решения запись оформляем следующим образом:
Пример №3. Решить уравнение:
Здесь мы видим скобки, поэтому сначала раскроем их, помня о том, то число 2 в левой части уравнения надо умножить на каждое слагаемое в скобках, а в правой части уравнения перед скобкой стоит «минус», поэтому изменяем знаки у слагаемых при раскрытии скобок: 5х–2х+16=9х–3х–11. Выполняем перенос слагаемых: 5х–2х–9х+3х=–11–16. Приводим подобные: –3х=–27. Находим корень уравнения: х=–27:(–3). Получаем ответ: х=9
Пример №4. Решить уравнение:
Выполним всё по алгоритму: перенос слагаемых и приведение подобных слагаемых. 2х–2х=3+12; 0х=15. Видим, что коэффициент а=0, поэтому запишем ответ – нет корней, так как надо 15:0, а мы знаем правило, что на нуль делить нельзя.
Имеем линейное уравнение:
Следовательно, начинаем решение с переноса слагаемых (с переменной влево, без переменной – вправо): 3х + 7х= – 5 – 2, не забывая изменять знак у слагаемых, которые переносим. Теперь приводим подобные в каждой части, получаем 10х= –7.
Находим неизвестный множитель делением произведения –7 на известный множитель 10, получаем –0,7.