Числови равенства - свойства. Уравнението $ax+b=0$
Числови равенства. Уравнение ax+b=0 —
свойства, решаване, приложения
Темата „числови равенства и уравнения" е една от най-важните за 6. клас. Ще изучим какво означава едно равенство да е вярно или невярно, какви са свойствата на числовите равенства (които ни позволяват да ги преобразуваме) и как да решаваме уравнения от вида \(ax+b=0\) — най-простия и най-често срещан вид уравнения. Ще разгледаме уравнения с повече от едно събираемо с \(x\), с разкриване на скоби, с дроби, както и приложни задачи.
Запис от вида \(A=B\), където \(A\) и \(B\) са числови изрази. Ако при пресмятане двете страни дават една и съща стойност, равенството е вярно, иначе е невярно.
Примери: \(12-7=5\) (вярно); \(8-13=5\) (невярно, защото \(8-13=-5\)).
- \(a+c=b+c\) (прибавяме едно и също число към двете страни);
- \(a-c=b-c\) (изваждаме едно и също число);
- \(a\cdot c=b\cdot c\) (умножаваме с едно и също число);
- \(\dfrac{a}{c}=\dfrac{b}{c}\) (делим с едно и също число, \(c\neq0\)).
Още две полезни свойства:
- Ако \(a-b=0\), то \(a=b\).
- Ако \(\dfrac{a}{b}=1\) (при \(b\neq0\)), то \(a=b\).
Равенство, в което участва неизвестно число (обикновено \(x\)), се нарича уравнение. Стойност на неизвестното, при която равенството става вярно, се нарича корен (или решение) на уравнението.
Пример: \(3x+4=10\) е уравнение; \(x=2\) е корен, защото \(3\cdot2+4=10\) е вярно.
Решаваме чрез свойствата на равенствата:
- Изваждаме \(b\) от двете страни: \(ax+b-b=0-b\), т.е. \(ax=-b\).
- Ако \(a\neq0\), делим двете страни с \(a\): \(x=-\dfrac{b}{a}\).
Специални случаи:
- Ако \(a=0\) и \(b=0\) — уравнението \(0\cdot x=0\) е вярно за всяко \(x\), т.е. има безброй много решения.
- Ако \(a=0\) и \(b\neq0\) — уравнението \(0\cdot x=-b\) няма решение (лявата страна винаги е \(0\)).
- Разкриваме скобите (ако има).
- Привеждаме под общ знаменател.
- Прехвърляме членовете с \(x\) в едната страна на знака равно, а числата — в другата.
- Събираме членовете с \(x\) (например \(3x+5x=8x\); \(7x-2x=5x\)) и числата (например \(4-9=-5\)) поотделно.
- Делим с коефициента пред \(x\).
- Правим проверка (заместваме намереното \(x\) в изходното уравнение).
Кликнете върху задача, за да видите пълното решение.
а) \(12-7=5\) — лявата страна е \(5\), дясната е \(5\). Равенството е вярно.
б) \(8-13=-5\), а дясната страна е \(5\). Равенството е невярно.
в) \((-3)^2=(-3)\cdot(-3)=9\), а дясната е \(9\). Равенството е вярно.
г) \(4\cdot\dfrac{1}{7}=\dfrac{4}{7}\); от друга страна \(\dfrac{4}{28}=\dfrac{1}{7}\). Получаваме \(\dfrac{4}{7}\neq\dfrac{1}{7}\) — равенството е невярно.\(\;\blacksquare\)
а) \(-|-4|=-4\); \(-2^2=-(2^2)=-4\). Двете страни са равни → вярно.
б) \(\left(-2^3\right)^2=(-8)^2=64\); \(2^6=64\). Двете страни са \(64\) → вярно.
в) \(\left(-2^2\right)^3=(-4)^3=-64\); \(2^6=64\). Получаваме \(-64\neq64\) → невярно.\(\;\blacksquare\)
а) Лява страна: \(\dfrac{1}{7\cdot8}=\dfrac{1}{56}\). Дясна страна: \(\dfrac{1}{7}-\dfrac{1}{8}=\dfrac{8}{56}-\dfrac{7}{56}=\dfrac{1}{56}\). Равенството е вярно.
б) Лява страна: \((1{,}8+0{,}2)^2=2^2=4\). Дясна страна: \(1{,}8^2+0{,}2^2=3{,}24+0{,}04=3{,}28\). Получаваме \(4\neq3{,}28\) → невярно.
в) Лява страна: \(|2{,}56-3{,}09|=|-0{,}53|=0{,}53\). Дясна: \(|2{,}56|-|-3{,}09|=2{,}56-3{,}09=-0{,}53\). Получаваме \(0{,}53\neq-0{,}53\) → невярно.\(\;\blacksquare\)
а) \(12\dfrac{1}{3}=12+\dfrac{1}{3}=\dfrac{36+1}{3}=\dfrac{37}{3}\). Вярно.
б) \((-2)^3\cdot(-2)^5=(-2)^{3+5}=(-2)^8=2^8\) (степен с четен показател). А \(-2^8=-(2^8)=-256\). Получаваме \(2^8\neq-2^8\) → невярно.
в) \(\left(3^2\right)^3=3^{2\cdot3}=3^6\). А \(3^5\neq3^6\) → невярно.\(\;\blacksquare\)
Използваме свойствата на числовите равенства — двете му страни могат да се променят по еднакъв начин.
а) Прибавяме \(2\) към двете страни: \(a-2+2=3b+2\), т.е. \(a=3b+2\).
б) Изваждаме \(-3\) от двете страни (т.е. прибавяме \(3\)): \(a-2+3=3b+3\), т.е. \(a+1=3b+3\).
в) Умножаваме с \(\dfrac{1}{2}\): \(\dfrac{a-2}{2}=\dfrac{3b}{2}\).
г) Делим с \(3\): \(\dfrac{a-2}{3}=b\).\(\;\blacksquare\)
Сравняваме двете страни, като преместваме всички членове в лявата страна:
Лява страна минус дясна страна: \((2{,}0746+13{,}09-7)-(10{,}09-1{,}9254)\).
Разкриваме скобите: \(2{,}0746+13{,}09-7-10{,}09+1{,}9254\).
Групираме: \((2{,}0746+1{,}9254)+(13{,}09-10{,}09)-7\).
Пресмятаме: \(4+3-7=0\).
Тъй като разликата между двете страни е \(0\), те са равни. Следователно равенството е вярно.\(\;\blacksquare\)
Ще покажем, че двете страни дават един и същ израз, т.е. частното им е \(1\).
Лява страна. Пресмятаме числителя: \((-3^3)^4=(-27)^4=3^{12}\) (четен показател → положителен знак); \(125^6=(5^3)^6=5^{18}\).
Пресмятаме знаменателя: \(2^5\cdot15^6=2^5\cdot(3\cdot5)^6=2^5\cdot3^6\cdot5^6\).
Частното: \(\dfrac{3^{12}\cdot5^{18}}{2^5\cdot3^6\cdot5^6}=\dfrac{3^{12-6}\cdot5^{18-6}}{2^5}=\dfrac{3^6\cdot5^{12}}{2^5}\).
Дясна страна. \(\dfrac{27^2\cdot25^6}{32}=\dfrac{(3^3)^2\cdot(5^2)^6}{2^5}=\dfrac{3^6\cdot5^{12}}{2^5}\).
Двете страни са равни на \(\dfrac{3^6\cdot5^{12}}{2^5}\), следователно равенството е вярно.\(\;\blacksquare\)
Известно е, че \(a=b\). Ще приложим поредица от свойства:
Стъпка 1. Умножаваме двете страни на \(a=b\) с \(0{,}1\): получаваме \(0{,}1a=0{,}1b\).
Стъпка 2. Изваждаме \(1{,}6\) от двете страни: \(0{,}1a-1{,}6=0{,}1b-1{,}6\).
Стъпка 3. Делим с \(7\) (или умножаваме с \(\dfrac{1}{7}\)): \(\dfrac{0{,}1a-1{,}6}{7}=\dfrac{0{,}1b-1{,}6}{7}\).
Получихме търсеното равенство.\(\;\blacksquare\)
За уравнение от вида \(ax+b=0\) решението е \(x=-\dfrac{b}{a}\) (при \(a\neq0\)).
а) \(4x+28=0\Rightarrow 4x=-28\Rightarrow x=-7\).
Проверка: \(4\cdot(-7)+28=-28+28=0\). ✓
б) \(\dfrac{3}{11}x-1=0\Rightarrow \dfrac{3}{11}x=1\Rightarrow x=\dfrac{11}{3}\).
в) \(-0{,}4x+1{,}44=0\Rightarrow -0{,}4x=-1{,}44\Rightarrow x=\dfrac{1{,}44}{0{,}4}=3{,}6\).\(\;\blacksquare\)
а) \(-9x+5=-31\Rightarrow -9x=-36\Rightarrow x=4\). Проверка: \(-9\cdot4+5=-36+5=-31\). ✓
б) \(16-2x=18{,}4\Rightarrow -2x=2{,}4\Rightarrow x=-1{,}2\).
в) \(4=-2+0{,}3x\Rightarrow 0{,}3x=6\Rightarrow x=20\).\(\;\blacksquare\)
а) Събираме членовете с \(x\): \(8x-5x=3x\). Уравнението става \(3x-3=6\Rightarrow 3x=9\Rightarrow x=3\).
б) \(2x+7=5\Rightarrow 2x=-2\Rightarrow x=-1\).
в) Преди сбор намираме общ знаменател: \(\dfrac{4x}{12}-\dfrac{3x}{12}=\dfrac{x}{12}\). Значи уравнението става \(\dfrac{x}{12}=\dfrac{2}{3}\). Умножаваме с \(12\): \(x=\dfrac{2\cdot12}{3}=8\).\(\;\blacksquare\)
а) Разкриваме скобите: \(5x-20-3x=10\). Събираме: \(2x-20=10\Rightarrow 2x=30\Rightarrow x=15\).
б) \(6y+3y+3=-12\Rightarrow 9y=-15\Rightarrow y=-\dfrac{15}{9}=-\dfrac{5}{3}\).
в) \(7x-28-5x-20=0\Rightarrow 2x-48=0\Rightarrow x=24\).\(\;\blacksquare\)
Прехвърляме \(x\)-членовете в едната страна, числата — в другата.
а) \(8x-5x=6+3\Rightarrow 3x=9\Rightarrow x=3\).
б) \(5y-7y=-13+9\Rightarrow -2y=-4\Rightarrow y=2\).
в) Събираме в лявата: \(9x-7\); в дясната \(5x-3\). Уравнението става \(9x-7=5x-3\Rightarrow 4x=4\Rightarrow x=1\).\(\;\blacksquare\)
Разкриваме скобите:
\(15x+30=12x+42\).
Прехвърляме: \(15x-12x=42-30\Rightarrow 3x=12\Rightarrow x=4\).
Проверка: \(15(4+2)=15\cdot6=90\); \(6(2\cdot4+7)=6\cdot15=90\). ✓\(\;\blacksquare\)
Умножаваме двете страни с общия знаменател \(6\):
\(6\cdot\dfrac{1}{3}(x+8)=6\cdot\dfrac{1}{2}(2-x)\Rightarrow 2(x+8)=3(2-x)\).
Разкриваме скобите: \(2x+16=6-3x\).
\(2x+3x=6-16\Rightarrow 5x=-10\Rightarrow x=-2\).\(\;\blacksquare\)
Умножаваме двете страни с \(14\) (общ знаменател):
\(14\cdot\dfrac{1}{2}(5x-4)=14\cdot\dfrac{1}{7}(16x+1)\Rightarrow 7(5x-4)=2(16x+1)\).
\(35x-28=32x+2\Rightarrow 3x=30\Rightarrow x=10\).\(\;\blacksquare\)
Съставяме уравнение: \(3x+4=10\).
\(3x=6\Rightarrow x=2\).\(\;\blacksquare\)
Съставяме уравнение, което описва условието: „по-голяма с 1" означава, че разликата е \(1\):
\(\dfrac{1}{3}x-\dfrac{1}{4}(2x+6)=1\).
Умножаваме двете страни с \(12\):
\(4x-3(2x+6)=12\Rightarrow 4x-6x-18=12\Rightarrow -2x=30\Rightarrow x=-15\).
Проверка: \(\dfrac{1}{3}\cdot(-15)=-5\); \(\dfrac{1}{4}(2\cdot(-15)+6)=\dfrac{1}{4}\cdot(-24)=-6\). Разликата: \(-5-(-6)=1\). ✓\(\;\blacksquare\)
Заместваме \(x=-5\) в уравнението и проверяваме двете страни.
Лява страна: \(4\cdot(-5)+7=-20+7=-13\).
Дясна страна: \(3\cdot(-5)+2=-15+2=-13\).
Двете страни са равни (\(-13=-13\)), следователно \(x=-5\) е корен на уравнението.\(\;\blacksquare\)
Разкриваме скобите в двете страни:
Лява: \(5x-5+x-3=6x-8\). Дясна: \(5+3x-6=3x-1\).
Уравнението става \(6x-8=3x-1\Rightarrow 6x-3x=-1+8\Rightarrow 3x=7\Rightarrow x=\dfrac{7}{3}\).\(\;\blacksquare\)
Задачи за доказателства и по-сложни уравнения.
По дефиниция за модул на отрицателно число: ако \(a\lt0\), то \(|a|=-a\); ако \(b\lt0\), то \(|b|=-b\).
Дадено е \(|a|=|b|\), т.е. \(-a=-b\).
Умножаваме двете страни с \(-1\): \((-1)\cdot(-a)=(-1)\cdot(-b)\), което дава \(a=b\).\(\;\blacksquare\)
Забележка: ако не е уточнено, че \(a\) и \(b\) са с еднакъв знак, от \(|a|=|b|\) следва само, че \(a=b\) или \(a=-b\).
а) По разпределителното свойство: \(2(a+1)=2a+2\). Ако равенството \(2a+2=2a+1\) беше вярно за някое \(a\), то \(2=1\) — противоречие. Значи равенството не е тъждество (не е вярно за всяко \(a\)).
б) \(\dfrac{2a+5}{2}=\dfrac{2a}{2}+\dfrac{5}{2}=a+\dfrac{5}{2}\). Ако това беше равно на \(a+5\), то \(\dfrac{5}{2}=5\), което е невярно.\(\;\blacksquare\)
Умножаваме двете страни с общия знаменател \(56\) (\(56=7\cdot8\)):
\(56\cdot\dfrac{6x+7}{7}-56\cdot3=56\cdot\dfrac{5x-3}{8}\)
\(8(6x+7)-168=7(5x-3)\)
\(48x+56-168=35x-21\)
\(48x-112=35x-21\)
\(48x-35x=-21+112\Rightarrow 13x=91\Rightarrow x=7\).\(\;\blacksquare\)
Общ знаменател на \(4,5,2,20\) е \(20\). Умножаваме всяка дроб:
\(\dfrac{5(x+1)}{20}-\dfrac{4(2x-1)}{20}+\dfrac{10(3x+1)}{20}=\dfrac{27x+19}{20}\).
Умножаваме двете страни с \(20\):
\(5(x+1)-4(2x-1)+10(3x+1)=27x+19\).
Разкриваме: \(5x+5-8x+4+30x+10=27x+19\).
Събираме: \(27x+19=27x+19\).
Получава се \(0=0\) — равенство, вярно за всяка стойност на \(x\). Значи уравнението има безброй много решения (всяко число е корен).\(\;\blacksquare\)
Пресмятаме \(B\): \(B=3^{16}+20\cdot3^{15}=3^{15}(3+20)=3^{15}\cdot23\).
Пресмятаме \(C\):
\(2^{24}=(2^4)^6=16^6\); \(3^{16}=(3^{16})\). Сравняваме: \(2^{24}=16\,777\,216\), \(3^{16}=43\,046\,721\). Значи \(2^{24}\lt3^{16}\), откъдето \(|2^{24}-3^{16}|=3^{16}-2^{24}=3^{16}-16^6\).
\(5^{10}=9\,765\,625\), \(3^{15}=14\,348\,907\). Значи \(5^{10}\lt3^{15}\), откъдето \(|5^{10}-3^{15}|=3^{15}-5^{10}=3^{15}-25^5\) (тъй като \(25^5=(5^2)^5=5^{10}\)).
Заместваме в \(C\): \(C=(3^{16}-16^6)-(3^{15}-25^5)+16^6-25^5\).
Разкриваме: \(C=3^{16}-16^6-3^{15}+25^5+16^6-25^5=3^{16}-3^{15}\).
Изнасяме \(3^{15}\): \(C=3^{15}(3-1)=3^{15}\cdot2\).
Частното \(a\): \(a=\dfrac{B}{C}=\dfrac{3^{15}\cdot23}{3^{15}\cdot2}=\dfrac{23}{2}=11{,}5\).
Проверка в уравнението: превръщаме смесените дроби: \(8\dfrac{1}{3}=\dfrac{25}{3}\), \(4\dfrac{1}{6}=\dfrac{25}{6}\), \(1\dfrac{1}{3}=\dfrac{4}{3}\).
Уравнението: \(0{,}6\left(\dfrac{25}{3}x+\dfrac{25}{6}\right)=4{,}5\left(\dfrac{4}{3}x-2\right)\).
\(0{,}6\cdot\dfrac{25}{3}x+0{,}6\cdot\dfrac{25}{6}=4{,}5\cdot\dfrac{4}{3}x-9\).
\(5x+2{,}5=6x-9\Rightarrow -x=-11{,}5\Rightarrow x=11{,}5\).
Следователно \(a=11{,}5\) е корен на уравнението.\(\;\blacksquare\)
Опитайте да решите задачите самостоятелно.
Отг.: а) \(2^3=8\neq6\) — невярно; б) \(\tfrac{1}{2}+\tfrac{1}{3}=\tfrac{5}{6}\neq1\) — невярно; в) \(4\cdot35=140\), \(7\cdot20=140\) — вярно.
Отг.: а) \(21-48=-27\) — вярно; б) \(-8-8=-16=-2^4\) — вярно.
Отг.: Лява: \(9+\tfrac{19}{21}+\tfrac{7}{13}-\tfrac{2}{7}=9+\tfrac{13}{21}+\tfrac{7}{13}=9+\tfrac{169+147}{273}=9+\tfrac{316}{273}=10\tfrac{43}{273}\). Дясна: \(10+\tfrac{13}{21}-\tfrac{6}{13}=10+\tfrac{169-126}{273}=10\tfrac{43}{273}\). Разликата е \(0\), значи равенството е вярно.
Отг.: а) \(a+5=b+5\); б) \(-3a=-3b\).
Отг.: Ако \(a=b\), то числата имат една и съща стойност, значи и еднакви абсолютни стойности: \(|a|=|b|\).
Отг.: Не винаги. Например \(|3|=|-3|\), но \(3\neq-3\). От \(|a|=|b|\) следва \(a=b\) или \(a=-b\).
Отг.: а) \(x=-7\); б) \(x=4\); в) \(x=-1{,}2\).
Отг.: а) \(\tfrac{7}{8}x=2\), \(x=\tfrac{16}{7}\); б) \(0{,}3x=6\), \(x=20\).
Отг.: а) \(x=-3\); б) \(x=1\); в) \(x=11\).
Отг.: а) \(x=-0{,}4\); б) \(x=-5\); в) \(x=12\).
Отг.: а) \(3x=9\), \(x=3\); б) \(2x=-2\), \(x=-1\); в) \(1{,}9x=3{,}8\), \(x=2\).
Отг.: а) \(\tfrac{5-12}{20}x=\tfrac{-7}{20}x=2{,}1\); \(x=-6\). б) \(\tfrac{-1+7{,}2}{6}x=\tfrac{31}{30}x=-31\); \(x=-30\).
Отг.: а) \(2x-20=10\), \(x=15\); б) \(3x=15\), \(x=5\); в) \(2x-48=0\), \(x=24\).
Отг.: а) \(9y=-15\), \(y=-\tfrac{5}{3}\); б) \(6y-25=2\), \(y=\tfrac{9}{2}\); в) \(-6x+7=7\), \(x=0\).
Отг.: а) \(3x=9\), \(x=3\); б) \(-2y=-4\), \(y=2\); в) \(-15x=-10\), \(x=\tfrac{2}{3}\).
Отг.: а) \(9x-7=5x-3\), \(x=1\); б) \(-1{,}25x=9+0{,}1x\), \(-1{,}35x=9\), \(x=-\tfrac{20}{3}\).
Отг.: а) \(15x+30=12x+42\), \(x=4\); б) \(72+16x=10-15x\), \(31x=-62\), \(x=-2\).
Отг.: а) \(24y-4=23y+15\), \(y=19\); б) \(11x-16=60-8x\), \(19x=76\), \(x=4\).
Отг.: а) \(2(x+8)=3(2-x)\), \(5x=-10\), \(x=-2\); б) \(7(5x-4)=2(16x+1)\), \(3x=30\), \(x=10\).
Отг.: Умножаваме с \(8\): \(2(x+1)-16x=4(5-3x)-(8x-x+3)\); \(2x+2-16x=20-12x-7x-3\); \(-14x+2=-19x+17\); \(5x=15\), \(x=3\).
Отг.: а) \(9x=5(16-x)=80-5x\), \(14x=80\), \(x=\tfrac{40}{7}\); б) \(55x=7(2-x)=14-7x\), \(62x=14\), \(x=\tfrac{7}{31}\).
Отг.: Умножаваме с \(56\): \(8(6x+7)-168=7(5x-3)\); \(48x+56-168=35x-21\); \(13x=91\), \(x=7\).
Отг.: \(\tfrac{3}{2}x-\tfrac{9}{2}+\tfrac{1}{2}x+1=\tfrac{5}{2}\); \(2x-\tfrac{7}{2}=\tfrac{5}{2}\); \(2x=6\), \(x=3\).
Отг.: \(4x=15\), \(x=\tfrac{15}{4}=3{,}75\). Проверка: \(3\cdot3{,}75-5=6{,}25\); \(10-3{,}75=6{,}25\). ✓
Отг.: \(\tfrac{1}{4}x=\tfrac{1}{2}(x-1)-2\); \(x=2(x-1)-8\); \(x=2x-10\); \(x=10\).
Отг.: Заместваме \(x=-2\): \(4\cdot(-2)-4=-12\); \(-2+5=3\). \(-12\neq3\) — не е корен.
Отг.: \(26-4x=12x-7x-28=5x-28\); \(-9x=-54\), \(x=6\).
Отг.: Умножаваме с \(24\): \(15(x-2)-16(x+2)=-24\); \(15x-30-16x-32=-24\); \(-x-62=-24\); \(x=-38\).
Отг.: \(207x-207x=0\), т.е. \(0\cdot x=0\) — вярно за всяко \(x\). Безброй много решения.
Отг.: За всяко \(x\), \(0\cdot x=0\neq10\). Уравнението няма решение.
15 въпроса • 4 точки за верен отговор • максимум 60 точки
- Г. Паскалев, М. Алашка. Сборник от задачи по математика за 6. клас. Архимед, София.
- Ст. Петков и колектив. Математика за 6. клас. Просвета, София.
- Ч. Лозанов и колектив. Помагало по математика за 6. клас.
- П. Рангелова, К. Бекриев, Л. Дилкина, Н. Иванова. Сборник по математика за 6. клас. Коала Прес.
- Т. Витанов, Л. Дилкина, П. Тодорова, И. Цветанова, И. Джонджорова. Сборник по математика за 6. клас. Клет.
- В. Златилов, Т. Тонова, Л. Мничева. Още математика за 6. клас. Труд.
- Списание Математика.
- Списание Квант.
Запишете урок
Индивидуални и групови онлайн уроци по математика за цялата страна
- ›НВО по математика след 7 клас
- ›НВО по математика след 10 клас
- ›Кандидатстудентски изпити по математика
- ›Прием в чужбина (ISEE, SAT, A-Level и др.)
- ›Усвояване на текущия учебен материал (всички класове)
- ›Студенти: Мат. анализ, Линейна алгебра, ТВ, Статистика и др.
Харесва ли ви съдържанието?
Ако този урок ви е бил полезен, можете да подкрепите създаването на нови безплатни материали.
Коментари
Публикуване на коментар