9 класс. Алгебра. Системы уравнений.

9 класс. Алгебра. Системы уравнений.

Комментарии преподавателя

На этом уроке мы подробно рассмотрим построение графиков уравнений. Вначале вспомним, что такое рациональное уравнение и множество его решений, образующее график уравнения. Подробно рассмотрим график линейного уравнения и свойства линейной функции, научимся читать графики. Далее рассмотрим график квадратного уравнения и свойства квадратичной функции. Рассмотрим гиперболическую функцию и ее график и график уравнения окружности. Далее перейдем к построению и изучению совокупности графиков.

 

Тема: Си­сте­мы урав­не­ний

Урок: Гра­фи­ки урав­не­ний

 

 1. Тема урока, введение

Мы рас­смат­ри­ва­ем ра­ци­о­наль­ное урав­не­ние вида  и си­сте­мы ра­ци­о­наль­ных урав­не­ний вида 

Мы го­во­ри­ли, что каж­дое урав­не­ние в этой си­сте­ме имеет свой гра­фик, если ко­неч­но име­ют­ся ре­ше­ния урав­не­ний. Мы рас­смот­ре­ли несколь­ко гра­фи­ков раз­лич­ных урав­не­ний.

Сей­час мы си­сте­ма­ти­че­ски рас­смот­рим каж­дое из из­вест­ных нам урав­не­ний, т.е. вы­пол­ним обзор по гра­фи­кам урав­не­ний.

 2. График линейного уравнения

1. Ли­ней­ное урав­не­ние с двумя пе­ре­мен­ны­ми  

x, y – в пер­вой сте­пе­ни; a,b,c – кон­крет­ные числа.

При­мер:

 

Гра­фи­ком этого урав­не­ния яв­ля­ет­ся пря­мая линия.

Мы дей­ство­ва­ли рав­но­силь­ны­ми пре­об­ра­зо­ва­ни­я­ми – y оста­ви­ли на месте, всё осталь­ное пе­ре­нес­ли в дру­гую сто­ро­ну с про­ти­во­по­лож­ны­ми зна­ка­ми. Ис­ход­ное и по­лу­чен­ное урав­не­ния рав­но­силь­ны, т.е. имеют одно и то же мно­же­ство ре­ше­ний. Гра­фик этого урав­не­ния мы умеем стро­ить, и ме­то­ди­ка его по­стро­е­ния та­ко­ва: на­хо­дим точки пе­ре­се­че­ния с ко­ор­ди­нат­ны­ми осями и по ним стро­им пря­мую.

  X  

  0  

    

Y

1

0

В дан­ном слу­чае 

Зная гра­фик урав­не­ния, мы можем мно­гое ска­зать о ре­ше­ни­ях ис­ход­но­го урав­не­ния, а имен­но: если сли 

Эта функ­ция воз­рас­та­ет, т.е. с уве­ли­че­ни­ем x уве­ли­чи­ва­ет­ся y. Мы по­лу­чи­ли два част­ных ре­ше­ния, а как за­пи­сать мно­же­ство всех ре­ше­ний?

Если точка имеет абс­цис­су x, то ор­ди­на­та этой точки  

Зна­чит, ре­ше­ни­ем ис­ход­но­го урав­не­ния яв­ля­ет­ся мно­же­ство пар чисел 

У нас было урав­не­ние, мы по­стро­и­ли гра­фик, нашли ре­ше­ния. Мно­же­ство всех пар – сколь­ко их? Бес­чис­лен­ное мно­же­ство.

 3. График рационального уравнения

2.  

Это ра­ци­о­наль­ное урав­не­ние, 

Най­дем y, рав­но­силь­ны­ми пре­об­ра­зо­ва­ни­я­ми по­лу­ча­ем  

По­ло­жим  и по­лу­ча­ем квад­ра­тич­ную функ­цию, ее гра­фик нам из­ве­стен.

При­мер:  По­стро­ить гра­фик ра­ци­о­наль­но­го урав­не­ния.

 

 

Гра­фи­ком яв­ля­ет­ся па­ра­бо­ла, ветви на­прав­ле­ны вверх.

Най­дем корни урав­не­ния: 

Схе­ма­ти­че­ски изоб­ра­зим гра­фик (Рис. 2).

С по­мо­щью гра­фи­ка мы по­лу­ча­ем все­воз­мож­ные све­де­ния и о функ­ции, и о ре­ше­ни­ях ра­ци­о­наль­но­го урав­не­ния. Мы опре­де­ли­ли про­ме­жут­ки зна­ко­по­сто­ян­ства, те­перь най­дем ко­ор­ди­на­ты вер­ши­ны па­ра­бо­лы.

 

 

У урав­не­ния  бес­чис­лен­ное мно­же­ство ре­ше­ний, т.е. бес­чис­лен­ное мно­же­ство пар , удо­вле­тво­ря­ю­щих урав­не­нию, но все  А каким может быть x? Любым!

Если мы за­да­дим любое x, то по­лу­чим точку 

Ре­ше­ни­ем ис­ход­но­го урав­не­ния яв­ля­ет­ся мно­же­ство пар 

 4. График уравнения – гипербола

3. По­стро­ить гра­фик урав­не­ния 

Необ­хо­ди­мо вы­ра­зить y. Рас­смот­рим два ва­ри­ан­та.

 

Гра­фи­ком функ­ции яв­ля­ет­ся ги­пер­бо­ла, функ­ция не опре­де­ле­на при 

Функ­ция   убы­ва­ю­щая.

Если 

Если мы возь­мем точку с абс­цис­сой , то ее ор­ди­на­та будет равна 

Ре­ше­ни­ем ис­ход­но­го урав­не­ния яв­ля­ет­ся мно­же­ство пар 

По­стро­ен­ную ги­пер­бо­лу можно сдви­гать от­но­си­тель­но осей ко­ор­ди­нат.

На­при­мер, гра­фик функ­ции  – тоже ги­пер­бо­ла – будет сдви­нут на еди­ни­цу вверх по оси ор­ди­нат.

 5. График уравнения окружности

4. Урав­не­ние окруж­но­сти  

Это ра­ци­о­наль­ное урав­не­ние с двумя пе­ре­мен­ны­ми. Мно­же­ством ре­ше­ний яв­ля­ют­ся точки окруж­но­сти. Центр в точке  ра­ди­ус равен R (Рис. 4).

Рас­смот­рим кон­крет­ные при­ме­ры.

a. 

При­ве­дем урав­не­ние к стан­дарт­но­му виду урав­не­ния окруж­но­сти, для этого вы­де­лим пол­ный квад­рат суммы:

 

 – по­лу­чи­ли урав­не­ние окруж­но­сти с цен­тром в .

По­стро­им гра­фик урав­не­ния (Рис. 5).

b. По­стро­ить гра­фик урав­не­ния 

Вспом­ним, что про­из­ве­де­ние равно нулю тогда и толь­ко тогда, когда один из со­мно­жи­те­лей равен нулю, а вто­рой су­ще­ству­ет.

 

Гра­фик за­дан­но­го урав­не­ния со­сто­ит из со­во­куп­но­сти гра­фи­ков пер­во­го и вто­ро­го урав­не­ний, т.е. двух пря­мых.

По­стро­им его (Рис. 6).

По­стро­им гра­фик функ­ции  Пря­мая будет про­хо­дить через точку (0; -1). Но как она прой­дет – будет воз­рас­тать или убы­вать? Опре­де­лить это нам по­мо­жет уг­ло­вой ко­эф­фи­ци­ент, ко­эф­фи­ци­ент при x, он от­ри­ца­тель­ный, зна­чит функ­ция убы­ва­ет. Най­дем точку пе­ре­се­че­ния с осью ox, это точка (-1; 0).

Ана­ло­гич­но стро­им гра­фик вто­ро­го урав­не­ния. Пря­мая про­хо­дит через точку (0; 1), но воз­рас­та­ет, т.к. уг­ло­вой ко­эф­фи­ци­ент по­ло­жи­те­лен.

Ко­ор­ди­на­ты всех точек двух по­стро­ен­ных пря­мых и яв­ля­ют­ся ре­ше­ни­ем урав­не­ния.

 6. Вывод

Итак, мы про­ана­ли­зи­ро­ва­ли гра­фи­ки важ­ней­ших ра­ци­о­наль­ных урав­не­ний, они будут ис­поль­зо­вать­ся и в гра­фи­че­ском ме­то­де и в ил­лю­стра­ции дру­гих ме­то­дов ре­ше­ния си­стем урав­не­ний.

Источник конспекта: http://interneturok.ru/ru/school/algebra/9-klass/sistemy-uravneniy/grafiki-uravneniy?konspekt&chapter_id=26

 

Источник видео: http://www.youtube.com/watch?v=KkDhOk_Zum0

Файлы