6 spôsobov, ako vypočítať polynómy druhého stupňa (štvorcové rovnice)

Obsah:

6 spôsobov, ako vypočítať polynómy druhého stupňa (štvorcové rovnice)
6 spôsobov, ako vypočítať polynómy druhého stupňa (štvorcové rovnice)

Video: 6 spôsobov, ako vypočítať polynómy druhého stupňa (štvorcové rovnice)

Video: 6 spôsobov, ako vypočítať polynómy druhého stupňa (štvorcové rovnice)
Video: ZEITGEIST: MOVING FORWARD | OFFICIAL RELEASE | 2011 2024, Smieť
Anonim

Polynom obsahuje premennú (x) s mocninou, známu ako stupeň, a niekoľko výrazov a/alebo konštánt. Faktorovať polynóm znamená rozdeliť rovnicu na jednoduchšie rovnice, ktoré je možné vynásobiť. Táto schopnosť je v Algebre 1 a vyššej a môže byť ťažké ju pochopiť, ak vaše matematické schopnosti nie sú na tejto úrovni.

Krok

Začnite

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 1
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 1

Krok 1. Nastavte svoju rovnicu

Štandardný formát kvadratickej rovnice je:

sekera2 + bx + c = 0

Začnite tým, že vo svojej rovnici zoradíte výrazy od najvyššieho po najnižší výkon, rovnako ako v tomto štandardnom formáte. Napríklad:

6 + 6x2 + 13x = 0

Túto rovnicu usporiadame tak, aby sa s ňou dalo jednoduchšie pracovať jednoduchým presunutím výrazov:

6x2 + 13x + 6 = 0

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 2
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 2

Krok 2. Nájdite tvarový faktor pomocou jednej z nasledujúcich metód

Faktorizácia polynómu vedie k dvom jednoduchším rovniciam, ktoré je možné vynásobiť tak, aby vznikol pôvodný polynóm:

6x2 + 13x + 6 = (2x + 3) (3x + 2)

V tomto prípade sú faktormi pôvodnej rovnice (2x + 3) a (3x + 2) 6x2 +13x+6.

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 3
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 3

Krok 3. Skontrolujte svoju prácu

Vynásobte faktory, ktoré máte. Potom skombinujte podobné výrazy a máte hotovo. Začnite s:

(2x + 3) (3x + 2)

Skúsme znásobiť výrazy pomocou PLDT (prvý - zvonka - vnútri - posledný), výsledkom čoho je:

6x2 + 4x + 9x + 6

Odtiaľto môžeme sčítať 4x a 9x, pretože sú ako pojmy. Vieme, že naše faktory sú správne, pretože dostaneme pôvodnú rovnicu:

6x2 + 13x + 6

Metóda 1 zo 6: Skúška a chyba

Ak máte pomerne jednoduchý polynóm, môžete byť schopní nájsť faktory sami tým, že sa na ne pozriete. Mnoho matematikov napríklad po cvičení príde na to, že rovnica 4x2 + 4x + 1 má faktor (2x + 1) a (2x + 1) len tým, že sa na to často pozeráte. (To samozrejme nebude jednoduché pre komplikovanejšie polynómy). V tomto prípade použijeme menej často používanú rovnicu:

3x2 + 2x - 8

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 4
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 4

Krok 1. Napíšte zoznam faktorov výrazu a a výrazu c

Použitie formátu rovnice osi2 + bx + c = 0, identifikujte výrazy aac a napíšte faktory, ktoré oba výrazy majú. Za 3x2 + 2x - 8, čo znamená:

a = 3 a má súbor faktorov: 1 * 3

c = -8 a má štyri sady faktorov: -2 * 4, -4 * 2, -8 * 1 a -1 * 8.

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 5
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 5

Krok 2. Napíšte dve sady zátvoriek s prázdnymi medzerami

Vytvorené medzery vyplníte konštantami pre každú rovnicu:

(x) (x)

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 6
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 6

Krok 3. Vyplňte medzery pred x možnými pármi faktorov pre hodnotu a

Pre výraz a v našom prípade 3x2, pre náš príklad existuje iba jedna možnosť:

(3x) (1x)

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 7
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 7

Krok 4. Vyplňte dve medzery po x pármi faktorov pre konštantu

Predpokladajme, že vyberieme 8 a 1. Napíšte do nich:

(3x

Krok 8.)(

Krok 1

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 8
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 8

Krok 5. Určte znamienko (plus alebo mínus) medzi premennou x a číslom

V závislosti od znamienok v pôvodnej rovnici môže byť možné hľadať znaky pre konštanty. Predpokladajme, že tieto dve konštanty nazývame h a k pre naše dva faktory:

Ak sekera2 + bx + c potom (x + h) (x + k)

Ak sekera2 - bx - c alebo sekera2 + bx - c potom (x - h) (x + k)

Ak sekera2 - bx + c potom (x - h) (x - k)

V našom prípade 3x2 + 2x - 8, znaky sú: (x - h) (x + k), čo nám dáva dva faktory:

(3x + 8) a (x - 1)

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 9
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 9

Krok 6. Otestujte svoje voľby pomocou násobenia first-out-in-last (PLDT)

Prvým rýchlym testom je zistiť, či stredný termín má aspoň správnu hodnotu. Ak nie, možno ste vybrali nesprávne c faktory. Otestujme našu odpoveď:

(3x + 8) (x - 1)

Násobením získame:

3x2 - 3x + 8x - 8

Zjednodušením tejto rovnice pridaním podobných výrazov (-3x) a (8x) získame:

3x2 - 3x + 8x - 8 = 3x2 + 5x - 8

Teraz vieme, že sme museli použiť nesprávne faktory:

3x2 + 5x - 8 3x2 + 2x - 8

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 10
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 10

Krok 7. V prípade potreby zmeňte svoj výber

V našom prípade vyskúšajme 2 a 4 namiesto 1 a 8:

(3x + 2) (x - 4)

Teraz je náš výraz c -8, ale náš vonkajší/vnútorný produkt (3x * -4) a (2 * x) je -12x a 2x, čo v kombinácii nevytvorí správny výraz b +2x.

-12x + 2x = 10x

10x 2x

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 11
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 11

Krok 8. V prípade potreby obráťte objednávku

Skúsme vymeniť 2 a 4:

(3x + 4) (x - 2)

Teraz je náš výraz c (4 * 2 = 8) správny, ale vonkajší/vnútorný súčin je -6x a 4x. Ak ich spojíme:

-6x + 4x = 2x

2x -2x Sme dosť blízko k 2x, ktoré hľadáme, ale znamenie je nesprávne.

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 12
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 12

Krok 9. V prípade potreby značky ešte raz skontrolujte

Použijeme rovnaké poradie, ale vymeníme rovnice so znamienkom mínus:

(3x - 4) (x + 2)

Teraz výraz c nie je žiadny problém a súčasný vonkajší/vnútorný súčin je (6x) a (-4x). Pretože:

6x - 4x = 2x

2x = 2x Teraz môžeme použiť kladné číslo 2x z pôvodného problému. To musia byť správne faktory.

Metóda 2 zo 6: Rozklad

Táto metóda identifikuje všetky možné faktory výrazov a a c a použije ich na nájdenie správnych faktorov. Ak sú čísla príliš veľké alebo sa vám zdá hádanie časovo náročné, použite túto metódu. Použime príklad:

6x2 + 13x + 6

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 13
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 13

Krok 1. Vynásobte výraz a výrazom c

V tomto prípade a je 6 a c je tiež 6.

6 * 6 = 36

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 14
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 14

Krok 2. Získajte výraz b faktoringom a testovaním

Hľadáme dve čísla, ktoré sú faktormi produktu a * c, ktoré sme identifikovali a tiež spájajú s výrazom b (13).

4 * 9 = 36

4 + 9 = 13

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 15
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 15

Krok 3. Nahraďte dve čísla, ktoré dostanete do svojej rovnice v dôsledku pridania výrazu b

Použme k a h na zobrazenie dvoch čísel, ktoré máme, 4 a 9:

sekera2 + kx + hx + c

6x2 + 4x + 9x + 6

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 16
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 16

Krok 4. Polynóm rozdeľte do skupín

Usporiadajte rovnice tak, aby ste mohli vziať najväčší spoločný faktor prvého a druhého výrazu. Skupina faktorov musí byť rovnaká. Pridajte najväčší spoločný faktor a umiestnite ho do zátvorky vedľa skupiny faktorov; výsledkom sú vaše dva faktory:

6x2 + 4x + 9x + 6

2x (3x + 2) + 3 (3x + 2)

(2x + 3) (3x + 2)

Metóda 3 zo 6: Trojitá hra

Podobne ako pri rozkladnej metóde, metóda triple play skúma možné faktory vynásobenia pojmov a a c a použitia hodnoty b. Skúste použiť túto vzorovú rovnicu:

8x2 + 10x + 2

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 17
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 17

Krok 1. Vynásobte výraz a výrazom c

Rovnako ako metóda analýzy, aj toto nám pomôže identifikovať kandidátov na výraz b. V tomto prípade a je 8 a c je 2.

8 * 2 = 16

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 18
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 18

Krok 2. Nájdite dve čísla, ktoré po vynásobení číslami vygenerujú toto číslo s celkovým súčtom rovnajúcim sa výrazu b

Tento krok je rovnaký ako syntaktická analýza - testujeme a zahodíme kandidátov na konštantu. Súčin výrazov a a c je 16 a výraz c je 10:

2 * 8 = 16

8 + 2 = 10

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 19
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 19

Krok 3. Vezmite tieto dve čísla a vyskúšajte ich zapojením do vzorca pre tri hry

Vezmite naše dve čísla z predchádzajúceho kroku - nazvime ich h a k - a zapojte ich do rovnice:

((ax + h) (ax + k))/ a

Získame:

((8x + 8) (8x + 2)) / 8

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 20
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 20

Krok 4. Všimnite si, či sú niektoré z dvoch výrazov v čitateľovi deliteľné a

V tomto prípade sme videli, či (8x + 8) alebo (8x + 2) je deliteľné číslom 8. (8x + 8) je deliteľné 8, takže tento výraz rozdelíme na a a ostatné faktory necháme na pokoji.

(8x + 8) = 8 (x + 1)

Termín v zátvorkách je to, čo zostane po delení výrazom a.

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 21
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 21

Krok 5. Vezmite najväčší spoločný faktor (GCF) jedného alebo oboch výrazov, ak nejaké existujú

V tomto prípade má druhý člen GCF 2, pretože 8x + 2 = 2 (4x + 1). Skombinujte tento výsledok s výrazom, ktorý ste získali z predchádzajúceho kroku. Toto sú faktory vo vašej rovnici.

2 (x + 1) (4x + 1)

Metóda 4 zo 6: Rozdiel odmocnín

Niektoré koeficienty v polynómoch môžu byť „štvorce“alebo súčin dvoch čísel. Identifikácia týchto štvorcov vám umožní rýchlejšie rozdeliť viacnásobné polynómy. Skúste túto rovnicu:

27x2 - 12 = 0

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 22
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 22

Krok 1. Ak je to možné, odstráňte najväčší spoločný faktor

V tomto prípade vidíme, že 27 a 12 sú deliteľné 3, takže dostaneme:

27x2 - 12 = 3 (9x2 - 4)

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 23
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 23

Krok 2. Identifikujte, či sú koeficienty vašej rovnice štvorcové čísla

Ak chcete použiť túto metódu, musíte byť schopní vziať druhú odmocninu oboch výrazov. (Upozorňujeme, že záporné znamienko budeme ignorovať - pretože tieto čísla sú štvorce, môžu byť súčinom dvoch kladných alebo záporných čísel)

9x2 = 3x * 3x a 4 = 2 * 2

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 24
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 24

Krok 3. Pomocou odmocniny, ktorú ste dostali, napíšte faktory

Z vyššie uvedeného kroku vezmeme hodnoty a a c - a = 9 a c = 4, potom nájdeme druhú odmocninu - a = 3 a c = 2. Výsledkom je koeficient faktorovej rovnice:

27x2 - 12 = 3 (9x2 - 4) = 3 (3x + 2) (3x - 2)

Metóda 5 zo 6: Kvadratický vzorec

Ak všetko ostatné zlyhá a rovnicu nie je možné započítať celú, použite kvadratický vzorec. Skúste tento príklad:

X2 + 4x + 1 = 0

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 25
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 25

Krok 1. Zadajte požadované hodnoty do kvadratického vzorca:

x = -b ± (b2 - 4ac)

2a

Dostaneme rovnicu:

x = -4 ± (42 - 4•1•1) / 2

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 26
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 26

Krok 2. Nájdite hodnotu x

Získate dve hodnoty. Ako je uvedené vyššie, dostávame dve odpovede:

x = -2 + (3) alebo x = -2 -(3)

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 27
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 27

Krok 3. Na nájdenie faktorov použite svoju hodnotu x

Pripojte hodnoty x, ktoré máte, do dvoch polynómových rovníc ako konštanty. Výsledkom sú vaše faktory. Ak svoje odpovede nazveme h a k, zapíšeme tieto dva faktory nasledovne:

(x - h) (x - k)

V tomto prípade je naša konečná odpoveď:

(x - (-2 + (3)) (x - (-2 - (3)) = (x + 2 - (3)) (x + 2 + (3))

Metóda 6 zo 6: Použitie kalkulačky

Ak máte dovolené používať kalkulačku, grafická kalkulačka výrazne uľahčuje proces faktoringu, najmä pre štandardizované testy. Tieto pokyny sú pre grafickú kalkulačku TI. Použijeme príklad rovnice:

y = x2 x 2

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 28
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 28

Krok 1. Zadajte svoju rovnicu do kalkulačky

Použijete faktoring rovnice, ktorá je na obrazovke napísaná [Y =].

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 29
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 29

Krok 2. Vytvorte si graf rovnice pomocou kalkulačky

Keď zadáte svoju rovnicu, stlačte [GRAF] - uvidíte hladkú krivku, ktorá predstavuje vašu rovnicu (a tvar je krivka, pretože používame polynómy).

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 30
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 30

Krok 3. Nájdite miesto, kde sa krivka pretína s osou x

Pretože polynómové rovnice sa zvyčajne píšu ako os2 + bx + c = 0, táto priesečník je druhou hodnotou x, ktorá spôsobuje, že rovnica je nulová:

(-1, 0), (2, 0)

x = -1, x = 2

Ak nemôžete pohľadom na graf identifikovať, kde sa graf pretína s osou x, stlačte [2.] a potom [TRACE]. Stlačte [2] alebo zvoľte nulu. Presuňte kurzor doľava od križovatky a stlačte [ENTER]. Presuňte kurzor na pravú stranu križovatky a stlačte [ENTER]. Presuňte kurzor čo najbližšie k križovatke a stlačte [ENTER]. Kalkulačka nájde hodnotu x. Urobte to aj pre ostatné križovatky

Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 31
Faktor Polynomy druhého stupňa (kvadratické rovnice) Krok 31

Krok 4. Pripojte hodnotu x získanú z predchádzajúceho kroku do dvoch faktoricových rovníc

Ak by sme pomenovali obe naše x hodnoty h a k, rovnice, ktoré by sme použili, by boli:

(x - h) (x - k) = 0

Naše dva faktory sú teda tieto:

(x - (-1)) (x - 2) = (x + 1) (x - 2)

Tipy

  • Ak máte kalkulačku (graf) TI-84, existuje program s názvom SOLVER, ktorý vyrieši vaše kvadratické rovnice. Tento program vyrieši polynómy akéhokoľvek stupňa.
  • Ak nie je napísaný výraz, koeficient je 0. Je vhodné prepisovať rovnicu, ak je to tak, napríklad: x2 + 6 = x2 +0x+6.
  • Ak ste rozdelili svoj polynóm pomocou kvadratického vzorca a dostali ste odpoveď v koreňoch, možno budete chcieť hodnotu x previesť na kontrolu.
  • Ak výraz nemá žiadny písaný koeficient, koeficient je 1, napríklad: x2 = 1x2.
  • Po dostatočnom cvičení budete nakoniec môcť faktorovať polynómy vo svojej hlave. Kým to zvládnete, vždy si napíšte postup.

Odporúča: