16 Системы уравнений → 16.01 Графический метод решения
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Первое решение.
Чтобы выяснить, принадлежит ли точка графику уравнения, подставим вместо её абсциссу, а вместо
— ординату:
(a) Точка принадлежит графику уравнения:
(b) Точка не принадлежит графику уравнения:
(c) Точка принадлежит графику уравнения:
(d) Точка не принадлежит графику уравнения:
Второе решение.
Также можем изобразить эту прямую и убедиться, что точки и
принадлежит графику, а точки
и
— не
принадлежат:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Первое решение.
Уравнение эквивалентно совокупности:
(a) Уравнение пересекает ось абсцисс, когда его ордината равна то есть
Это возможно только в точке
(b) Уравнение пересекает ось ординат, когда его абсцисса равна то есть
Это возможно только в точке
Второе решение.
Также можем изобразить график этого уравнения и убедиться, что оно пересекает ось абсцисс в точке а ось ординат — в точке
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В каких координатных четвертях проходит график уравнения
Источники:
Изобразим график уравнения
Теперь видно, что график уравнения проходит во всех координатных четвертях, кроме То есть в
и
В
и
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
График уравнения проходит через точку
Чему равно значение
Источники:
Первое решение.
Чтобы выяснить, чему равно значение подставим вместо
абсциссу точки, а вместо
— её ординату:
Второе решение.
Также, чтобы решить эту задачу, мы бы могли изобразить график уравнения и найти точку его пересечения с прямой
Точка пересечения — и есть точка
а значит её ордината — искомое значение
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Чтобы выяснить, чему равно значение подставим вместо
абсциссу точки, а вместо
— её ординату:
Также мы могли решить это уравнение “с параметром” графически: или же
— множество прямых,
параллельных прямой
Мы могли бы перемещать линейку параллельно этой прямой, пока линейка не пересекла бы точку
а потом найти бы значение параметра
Также мы могли решить это уравнение “с параметром” графически: или же
— множество прямых,
проходящих через точку
Мы могли бы вращать линейку около этой точки, пока линейка не пересекла бы точку
а потом
найти бы значение параметра
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
При каком значении график уравнения
проходит через начала координат?
Источники:
Первое решение.
Чтобы выяснить, чему равно значение подставим вместо
абсциссу, а вместо
— ординату точки начала координат
Второе решение.
Также мы могли решить это уравнение “с параметром” графически: или же
— множество прямых,
параллельных прямой
Мы могли бы перемещать линейку параллельно этой прямой, пока линейка не пересекла бы начало
координат, а потом найти бы значение параметра
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Первое решение.
Точка пересекается с осью абсцисс, если с осью ординат — если
(a) Пересечение с осью абсцисс:
Пересечение с осью ординат:
Таким образом, график пересекается с осями координат в и
(b) Пересечение с осью абсцисс:
Пересечение с осью ординат:
Таким образом, график пересекается с осями координат в
и
(c) Пересечение с осью абсцисс:
Пересечение с осью ординат:
Таким образом, график пересекается с осями координат в
и
(d) Пересечение с осью абсцисс:
Пересечение с осью ординат:
Таким образом, график пересекается с осями координат в
и
Второе решение.
Также мы могли решить эту задачу графически, изобразив графики данных нам уравнений и найдя их точки пересечения с осями координат на графике.
(b) — парабола ветвями вниз с вершиной в точке
(c) — квадрат, диагонали которого имеют длину
и пересекаются в
(d) — круг радиуса
с центром в
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Не будем усложнять себе жизнь и будем составлять самые простые линейные уравнения:
Мы можем составить бесконечно много таких уравнений, вращая линейку около точки и составляя уравнения, задающие
полученные прямые:
Мы можем составить бесконечно много таких уравнений, вращая линейку около точки и составляя уравнения, задающие
полученные прямые:
Мы можем составить бесконечно много таких уравнений, вращая линейку около точки и составляя уравнения, задающие
полученные прямые:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Принадлежат ли графику уравнения точки, имеющие отрицательную ординату?
Источники:
Первое решение.
Если точка имеет отрицательную ординату, то есть то левая часть уравнения положительная, а правая — отрицательная. Такой
ситуации быть не может, значит, точки, имеющие отрицательную ординату, не принадлежат графику.
Второе решение.
Изобразим график уравнения, чтобы убедиться, что точки с отрицательной ординатой ему не принадлежат:
Не принадлежат.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все пары целых чисел, являющиеся решениями уравнения
Источники:
Первое решение.
Выразим из уравнения
Левая часть нового уравнения неотрицательна, значит, правая тоже должна быть неотрицательной:
В промежутке ровно
целых чисел:
и
Если
Если
Если
Если
Если
Второе решение.
Также мы могли изобразить график уравнения и отметить на нём все целочисленные точки:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
(a) Сумма двух неотрицательных чисел равна нулю тогда и только тогда, когда оба они равны
Уравнение имеет единственное решение —
Если мы захотим изобразить график этого уравнения, то это будет просто точка на плоскости:
(b) Сумма двух неотрицательных чисел равна нулю тогда и только тогда, когда оба они равны
Уравнение имеет единственное решение —
Если мы захотим изобразить график этого уравнения, то это будет просто точка на плоскости:
(c) Произведение двух чисел равно если хотя бы одно из них равно
Уравнение имеет бесконечно много решений, все они лежат на оси абсцисс.
Если мы захотим изобразить график этого уравнения, то это будет прямая, совпадающая с осью абсцисс:
(d) — это уравнение задаёт гиперболу, оно имеет бесконечно много решений вида
(e) Сумма двух неотрицательных чисел равна нулю тогда и только тогда, когда оба они равны
Уравнение имеет единственное решение —
Если мы захотим изобразить график этого уравнения, то это будет просто точка на плоскости:
(f) Сумма двух неотрицательных чисел не может быть отрицательной, значит, уравнение не имеет решений. Его графиком будет пустая координатная плоскость:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
(a) — это уравнение задаёт гиперболу.
(b) Произведение двух чисел равно если хотя бы одно из них равно
Исходное уравнение задаёт две прямые: и
Исходное уравнение задаёт две прямые: и
Исходное уравнение задаёт две прямые: и
— определённые только при
(e) Сразу запишем ОДЗ уравнения:
На ОДЗ:
Исходное уравнение задаёт прямую за исключением точек, лежащих на прямой
то есть за исключением точки
(f) Сразу запишем ОДЗ уравнения:
На ОДЗ:
Исходное уравнение задаёт прямую за исключением точек, лежащих на прямой
то есть за исключением точки
(g) Сумма двух неотрицательных чисел равна нулю тогда и только тогда, когда оба они равны
График исходного уравнения — точка
(h) Сумма двух неотрицательных чисел равна нулю тогда и только тогда, когда оба они равны
График исходного уравнения — точка
(i) Вынесем общий множитель за скобки:
Произведение двух чисел равно если хотя бы одно из них равно
Исходное уравнение задаёт прямые:
и
(j) Сумма двух неотрицательных чисел равна нулю тогда и только тогда, когда оба они равны
График исходного уравнения — точка
(k) Произведение двух чисел равно если хотя бы одно из них равно
Исходное уравнение задаёт прямые:
и
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
(a) Чтобы выяснить, чему равно значение подставим вместо
абсциссу точки
а вместо
— её ординату:
Таким образом, наше уравнение выглядит так:
Также мы могли бы нарисовать график этого уравнения “с параметром” иначе, не зная значения
или же
— множество прямых, проходящих через точку
Мы могли бы вращать линейку около этой точки, пока линейка не
пересекла бы точку
и изобразить нужную нам прямую:
(b) Чтобы выяснить, чему равно значение подставим вместо
абсциссу точки
а вместо
— её ординату:
Таким образом, наше уравнение выглядит так:
Также мы могли бы нарисовать график этого уравнения “с параметром” иначе, не зная значения
—
множество прямых, проходящих через точку
Мы могли бы вращать линейку около этой точки, пока линейка не пересекла бы точку
и изобразить нужную нам прямую:
(c) Чтобы выяснить, чему равно значение подставим вместо
абсциссу точки
а вместо
— её ординату:
Таким образом, наше уравнение выглядит так:
Также мы могли бы нарисовать график этого уравнения “с параметром” иначе, не зная значения
—
множество прямых, проходящих через точку
Мы могли бы вращать линейку около этой точки, пока линейка не пересекла бы точку
и изобразить нужную нам прямую:
(d) Чтобы выяснить, чему равно значение подставим вместо
абсциссу точки
а вместо
— её ординату:
Получается, может принимать любые значения. Немного преобразуем наше уравнение:
При уравнению удовлетворяют все точки графика.
При
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
(a) График уравнения будет параллелен оси
если уравнение не будет зависеть от
то есть
“занулится”. Это возможно, если
то есть если
Если уравнение примет вид:
(b) График уравнения будет параллелен оси
если уравнение не будет зависеть от
то есть
“занулится”. Это возможно, если
то есть если
Если уравнение примет вид:
(c) График уравнения будет являться координатной плоскостью, если это уравнение будет верным
при любых значениях
и
Преобразуем его:
Уравнение будет верным при любых значениях и
только если
то есть если
(d) График уравнения не будет существовать, если это уравнение не будет верным ни при одном
значении
Преобразуем его:
Уравнение не будет верным ни при одном значении только если
то есть если
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
(a) Подставим вместо абсциссу точки
а вместо
— её ординату, чтобы получить систему относительно
и
Также эту задачу можно было решить графически: — множество прямых, проходящих через точку
а
— множество прямых, проходящих через точку
Мы могли бы вращать линейку около точек
и
пока
линейка не пересекла бы точку
и найти значения
и
соответственно:
(b) Подставим вместо абсциссу точки
а вместо
— её ординату, чтобы получить систему относительно
и
Также эту задачу можно было решить графически: — множество прямых, проходящих через точку
Мы могли бы
вращать линейку около этой точки, пока линейка не пересекла бы точку
и найти значение
Далее, мы подставили найденное во второе уравнение и получили бы уравнение
— множество прямых, проходящих
через точку
Мы могли бы вращать линейку около этой точки, пока линейка не пересекла бы точку
и найти значение
Или же, если бы мы хотели изобразить всё на одном графике:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
(a) Решим эту систему алгебраически и графически.
Полученное уравнение имеет бесконечно много решений, как и исходная система.
Теперь решим эту систему графически. Изобразим графики уравнений и
Оказывается, они совпадают. Значит, система имеет бесконечно много решений.
(b) Решим эту систему алгебраически и графически.
Получается, система не имеет решений.
Теперь решим эту систему графически. Изобразим графики уравнений и
Оказывается, они параллельны. Значит, система не имеет решений.
(c) Решим эту систему алгебраически и графически.
Получается, система не имеет решений.
Теперь решим эту систему графически. Изобразим графики уравнений и
(d) Решим эту систему алгебраически и графически.
Полученное уравнение имеет бесконечно много решений, как и исходная система.
Теперь решим эту систему графически. Изобразим графики уравнений и
Оказывается, они совпадают. Значит, система имеет бесконечно много решений.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
(a) Система уравнений будет иметь единственное решение, если уравнения в ней не будут эквивалентны и не будут противоречить друг другу, например:
Также можно было придумать второе линейное уравнение иначе: изобразив график уравнения и подобрать к нему другое
уравнение, график которого будет пересекать наше уравнение. Таких уравнений бесконечно много:
(b) Система уравнений будет иметь бесконечно много решений, если уравнения в ней будут эквивалентны. Например, если мы
домножим уравнение на
то мы получим уравнение
эквивалентное данному. Система из этих двух уравнений
будет иметь бесконечно много решений:
Также можно было придумать второе линейное уравнение иначе: изобразив график уравнения и подобрать к нему другое
уравнение, график которого будет совпадать с нашим уравнением. Таких уравнений бесконечно много:
(c) Система уравнений не будет иметь решений, если уравнения в ней будут друг другу противоречить. Например, если
будет равно
и
одновременно:
Также можно было придумать второе линейное уравнение иначе: изобразив график уравнения и подобрать к нему другое
уравнение, график которого будет параллелен нашему уравнению. Таких уравнений бесконечно много:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Этот номер будет тяжело решить, не рисуя график, ведь нам нужно найти все значения а не какое-то единственное. Поэтому в каждом
из пунктов будем начинать с графика.
(a) График уравнения — прямая, проходящая через точки
и
А
— множество прямых,
параллельных прямой
или же
Чтобы выяснить, при каких значениях
система уравнений имеет бесконечно
много решений, нам надо перемещать линейку параллельно этой прямой, пока прямые
и
не совпадут, а потом
найти значение параметра
(b) График уравнения — прямая, проходящая через точки
и
А
— множество прямых,
проходящих через точку
Чтобы выяснить, при каких значениях
система уравнений имеет бесконечно много решений, нам надо
вращать линейку около этой точки, пока прямые
и
не совпадут, а потом найти значение параметра
(c) График уравнения — прямая, проходящая через точки
и
А
— множество
прямых, параллельных прямой
или же
Но тогда графики
и
или
параллельны, или совпадают. Нас устраивает только первый случай, значит, необходимо исключить ситуацию, когда графики совпадают.
Для этого будем перемещать линейку параллельно прямой
до тех пор, пока прямые
и
не
совпадут, а потом найдём значение параметра
Получается, — единственное значение
которое нам не подходит.То есть система не имеет решений при
(d) График уравнения — прямая, проходящая через точки
и
А
— множество прямых,
параллельных прямой
Чтобы выяснить, при каких значениях
система уравнений имеет бесконечно много решений, нам
надо перемещать линейку параллельно этой прямой, пока прямые
и
не совпадут, а потом найти значение
параметра
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
График уравнения — прямая, проходящая через точки
и
(a) Мы хотим, чтобы система имела бесконечно много решений,значит, прямые и
должны совпадать. Тогда
мы должны подобрать такой коэффициент
при котором
и
могут совпадать или быть параллельны друг другу,
а потом подобрать такой коэффициент
чтобы прямые совпали.
Начнём с поиска Прямая
параллельна
Тогда, если мы найдём
при котором прямая
параллельна
то это значение
подойдёт в качестве ответа. График
— множество прямых,
проходящих через
Будем вращать линейку около этой точки, пока прямые
и
не будут
параллельны:
Таким образом,
Вернёмся к прямой которая, как мы выяснили, на самом деле является прямой
Это множество прямых,
параллельных прямой
Чтобы выяснить, при каком значении
система уравнений имеет бесконечно много решений, нам надо
перемещать линейку параллельно этой прямой, пока прямые
и
не совпадут, а потом найти значение параметра
Таким образом,
(b) Мы хотим, чтобы система не имела решений, значит, прямые и
должны быть параллельны. Как мы
выяснили в предыдущем пункте, эти прямые могут быть параллельны только при
При этом
иначе они будут совпадать.
Система не будет иметь решений при
и
В ответ можем записать, к примеру, пару чисел и
(c) Система будет иметь единственное решение, если прямые и
не будут совпадать и не будут параллельны,
т. е. будут пересекаться. Поскольку они совпадают или параллельны только при
нам подходит любое
и любое
В ответ можем записать, к примеру, пару чисел и