Ответ: Решения ниже.
Краткое пояснение: Решаем квадратные уравнения, определяем коэффициенты и решаем задачи, используя квадратные уравнения.
Решение квадратных уравнений:
Квадратные уравнения имеют разное количество корней в зависимости от значения дискриминанта. Если дискриминант больше нуля - два корня, равен нулю - один корень, меньше нуля - корней нет.
-
x²-5x+6=0
- a=1, b=-5, c=6
- D = (-5)² - 4*1*6 = 25 - 24 = 1
- x₁ = (5 + √1) / 2 = 3
- x₂ = (5 - √1) / 2 = 2
-
2x²+3x-2=0
- a=2, b=3, c=-2
- D = 3² - 4*2*(-2) = 9 + 16 = 25
- x₁ = (-3 + √25) / 4 = 0.5
- x₂ = (-3 - √25) / 4 = -2
-
x²-6x+9=0
- a=1, b=-6, c=9
- D = (-6)² - 4*1*9 = 36 - 36 = 0
- x = 6 / 2 = 3
-
3x²-2x+1=0
- a=3, b=-2, c=1
- D = (-2)² - 4*3*1 = 4 - 12 = -8 (корней нет)
-
x²+4x-5=0
- a=1, b=4, c=-5
- D = 4² - 4*1*(-5) = 16 + 20 = 36
- x₁ = (-4 + √36) / 2 = 1
- x₂ = (-4 - √36) / 2 = -5
-
4x²-12x+9=0
- a=4, b=-12, c=9
- D = (-12)² - 4*4*9 = 144 - 144 = 0
- x = 12 / 8 = 1.5
-
x²+x+1=0
- a=1, b=1, c=1
- D = 1² - 4*1*1 = 1 - 4 = -3 (корней нет)
-
5x²-7x+2=0
- a=5, b=-7, c=2
- D = (-7)² - 4*5*2 = 49 - 40 = 9
- x₁ = (7 + √9) / 10 = 1
- x₂ = (7 - √9) / 10 = 0.4
-
x²-8x+16=0
- a=1, b=-8, c=16
- D = (-8)² - 4*1*16 = 64 - 64 = 0
- x = 8 / 2 = 4
-
2x²+x+3=0
- a=2, b=1, c=3
- D = 1² - 4*2*3 = 1 - 24 = -23 (корней нет)
Задачи с использованием квадратного уравнения
Объяснение, какой корень подходит по смыслу задачи:
- В некоторых случаях решением являются оба корня, а в какой-то только один, потому что один из корней может не соответствовать физическим или геометрическим ограничениям (например, отрицательная длина или время).
Задача 1. Геометрическая задача
Периметр прямоугольника равен 30 см, а его площадь — 56 см². Найдите длины сторон прямоугольника.
- Пусть стороны прямоугольника a и b.
- P = 2(a+b) = 30, следовательно, a+b = 15
- S = a*b = 56
- Выразим a = 15 - b и подставим в уравнение площади: (15 - b) * b = 56
- 15b - b² = 56
- b² - 15b + 56 = 0
- D = (-15)² - 4*1*56 = 225 - 224 = 1
- b₁ = (15 + √1) / 2 = 8
- b₂ = (15 - √1) / 2 = 7
- Если b = 8, то a = 15 - 8 = 7
- Если b = 7, то a = 15 - 7 = 8
Ответ: Стороны прямоугольника равны 7 см и 8 см.
Задача 2. Задача на движение
Автомобиль проехал 120 км с постоянной скоростью, а затем ещё 80 км со скоростью на 20 км/ч меньше. Общее время в пути составило 3 часа. Найдите начальную скорость автомобиля.
- Пусть x - начальная скорость автомобиля.
- t₁ = 120 / x
- t₂ = 80 / (x - 20)
- t₁ + t₂ = 3
- 120/x + 80/(x-20) = 3
- 120(x-20) + 80x = 3x(x-20)
- 120x - 2400 + 80x = 3x² - 60x
- 3x² - 260x + 2400 = 0
- D = (-260)² - 4*3*2400 = 67600 - 28800 = 38800
- x₁ = (260 + √38800) / 6 ≈ 76.17 км/ч
- x₂ = (260 - √38800) / 6 ≈ 10.49 км/ч (не подходит, так как скорость на втором участке будет отрицательной)
Ответ: Начальная скорость автомобиля ≈ 76.17 км/ч.
Задача 3. Физическая задача
Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью 25 м/с. Через сколько секунд оно окажется на высоте 20 метров? (Ускорение свободного падения g=10 м/с².)
- h = v₀t - (gt²) / 2
- 20 = 25t - (10t²) / 2
- 20 = 25t - 5t²
- 5t² - 25t + 20 = 0
- t² - 5t + 4 = 0
- D = (-5)² - 4*1*4 = 25 - 16 = 9
- t₁ = (5 + √9) / 2 = 4 с
- t₂ = (5 - √9) / 2 = 1 с
- Два момента времени: при подъеме (1 с) и при падении (4 с).
Ответ: Тело окажется на высоте 20 метров через 1 секунду и через 4 секунды.
Ответ: Решения ниже.