Краткое пояснение: Решаем уравнения, доказываем тождества, сокращаем дроби и решаем задачи, связанные с прямоугольниками и квадратными уравнениями.
Вариант 1
1. Решите уравнение:
a) Решим уравнение \( 2x^2 + 7x - 9 = 0 \) через дискриминант:
\[
D = b^2 - 4ac = 7^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-9) = 49 + 72 = 121
\]
\[
x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-7 + \sqrt{121}}{2 \cdot 2} = \frac{-7 + 11}{4} = \frac{4}{4} = 1
\]
\[
x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-7 - \sqrt{121}}{2 \cdot 2} = \frac{-7 - 11}{4} = \frac{-18}{4} = -4.5
\]
б) Решим уравнение \( 3x^2 = 18x \):
\[
3x^2 - 18x = 0
\]
\[
3x(x - 6) = 0
\]
\[
x_1 = 0, \quad x_2 = 6
\]
в) Решим уравнение \( 100x^2 - 16 = 0 \):
\[
100x^2 = 16
\]
\[
x^2 = \frac{16}{100} = \frac{4}{25}
\]
\[
x_1 = \frac{2}{5} = 0.4, \quad x_2 = -\frac{2}{5} = -0.4
\]
г) Решим уравнение \( x^2 - 16x + 63 = 0 \) через теорему Виета:
\[
x_1 + x_2 = 16, \quad x_1 \cdot x_2 = 63
\]
\[
x_1 = 7, \quad x_2 = 9
\]
2. Докажите тождество: \( 6x^2 – 7x + 2 = (3x-2)(2x – 1) \).
Раскроем скобки в правой части:
\[
(3x - 2)(2x - 1) = 6x^2 - 3x - 4x + 2 = 6x^2 - 7x + 2
\]
Тождество доказано.
3. Сократите дробь: \( \frac{4x^2+10x - 6}{x+3} \)
Разложим числитель на множители. Сначала решим уравнение \( 4x^2 + 10x - 6 = 0 \):
\[
D = 10^2 - 4 \cdot 4 \cdot (-6) = 100 + 96 = 196
\]
\[
x_1 = \frac{-10 + \sqrt{196}}{2 \cdot 4} = \frac{-10 + 14}{8} = \frac{4}{8} = 0.5
\]
\[
x_2 = \frac{-10 - \sqrt{196}}{2 \cdot 4} = \frac{-10 - 14}{8} = \frac{-24}{8} = -3
\]
Значит, \( 4x^2 + 10x - 6 = 4(x - 0.5)(x + 3) \).
Сократим дробь:
\[
\frac{4(x - 0.5)(x + 3)}{x + 3} = 4(x - 0.5) = 4x - 2
\]
4. Периметр прямоугольника равен 20 см. Найдите его стороны, если известно, что площадь прямоугольника равна 24 см².
Пусть \( a \) и \( b \) - стороны прямоугольника. Тогда:
\[
2(a + b) = 20 \quad \Rightarrow \quad a + b = 10
\]
\[
a \cdot b = 24
\]
Выразим \( b \) через \( a \): \( b = 10 - a \). Подставим в уравнение площади:
\[
a(10 - a) = 24
\]
\[
10a - a^2 = 24
\]
\[
a^2 - 10a + 24 = 0
\]
Решим квадратное уравнение:
\[
D = (-10)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 24 = 100 - 96 = 4
\]
\[
a_1 = \frac{10 + \sqrt{4}}{2} = \frac{10 + 2}{2} = 6
\]
\[
a_2 = \frac{10 - \sqrt{4}}{2} = \frac{10 - 2}{2} = 4
\]
Если \( a = 6 \), то \( b = 10 - 6 = 4 \). Если \( a = 4 \), то \( b = 10 - 4 = 6 \).
Таким образом, стороны прямоугольника равны 4 см и 6 см.
5. В уравнении \( x^2 + px – 18 = 0 \) один из его корней равен -9. Найдите другой корень и коэффициент \( p \).
Пусть \( x_1 = -9 \) - один из корней уравнения. Подставим его в уравнение:
\[
(-9)^2 + p(-9) - 18 = 0
\]
\[
81 - 9p - 18 = 0
\]
\[
63 - 9p = 0
\]
\[
9p = 63
\]
\[
p = 7
\]
Тогда уравнение имеет вид: \( x^2 + 7x - 18 = 0 \).
Найдем второй корень \( x_2 \) через теорему Виета:
\[
x_1 + x_2 = -p = -7
\]
\[
-9 + x_2 = -7
\]
\[
x_2 = 2
\]
Вариант 2
1. Решите уравнение:
a) Решим уравнение \( 3x^2 + 13x - 10 = 0 \):
\[
D = 13^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-10) = 169 + 120 = 289
\]
\[
x_1 = \frac{-13 + \sqrt{289}}{2 \cdot 3} = \frac{-13 + 17}{6} = \frac{4}{6} = \frac{2}{3}
\]
\[
x_2 = \frac{-13 - \sqrt{289}}{2 \cdot 3} = \frac{-13 - 17}{6} = \frac{-30}{6} = -5
\]
б) Решим уравнение \( 2x^2 - 3x = 0 \):
\[
x(2x - 3) = 0
\]
\[
x_1 = 0, \quad x_2 = \frac{3}{2} = 1.5
\]
в) Решим уравнение \( 16x^2 = 49 \):
\[
x^2 = \frac{49}{16}
\]
\[
x_1 = \frac{7}{4} = 1.75, \quad x_2 = -\frac{7}{4} = -1.75
\]
г) Решим уравнение \( x^2 - 2x - 35 = 0 \) через теорему Виета:
\[
x_1 + x_2 = 2, \quad x_1 \cdot x_2 = -35
\]
\[
x_1 = 7, \quad x_2 = -5
\]
2. Докажите тождество: \( 4x^2 + 27x + 18 = (4x + 3)(x + 6) \).
Раскроем скобки в правой части:
\[
(4x + 3)(x + 6) = 4x^2 + 24x + 3x + 18 = 4x^2 + 27x + 18
\]
Тождество доказано.
3. Сократите дробь: \( \frac{x^2-x-2}{2x + 2} \)
Разложим числитель на множители. Сначала решим уравнение \( x^2 - x - 2 = 0 \) через теорему Виета:
\[
x_1 + x_2 = 1, \quad x_1 \cdot x_2 = -2
\]
\[
x_1 = 2, \quad x_2 = -1
\]
Значит, \( x^2 - x - 2 = (x - 2)(x + 1) \).
Сократим дробь:
\[
\frac{(x - 2)(x + 1)}{2(x + 1)} = \frac{x - 2}{2}
\]
4. Периметр прямоугольника равен 30 см. Найдите его стороны, если известно, что площадь прямоугольника равна 56 см².
Пусть \( a \) и \( b \) - стороны прямоугольника. Тогда:
\[
2(a + b) = 30 \quad \Rightarrow \quad a + b = 15
\]
\[
a \cdot b = 56
\]
Выразим \( b \) через \( a \): \( b = 15 - a \). Подставим в уравнение площади:
\[
a(15 - a) = 56
\]
\[
15a - a^2 = 56
\]
\[
a^2 - 15a + 56 = 0
\]
Решим квадратное уравнение:
\[
D = (-15)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 56 = 225 - 224 = 1
\]
\[
a_1 = \frac{15 + \sqrt{1}}{2} = \frac{15 + 1}{2} = 8
\]
\[
a_2 = \frac{15 - \sqrt{1}}{2} = \frac{15 - 1}{2} = 7
\]
Если \( a = 8 \), то \( b = 15 - 8 = 7 \). Если \( a = 7 \), то \( b = 15 - 7 = 8 \).
Таким образом, стороны прямоугольника равны 7 см и 8 см.
5. Один из корней уравнения \( x^2 + 11x + q = 0 \) равен -7. Найдите другой корень и свободный член \( q \).
Пусть \( x_1 = -7 \) - один из корней уравнения. Подставим его в уравнение:
\[
(-7)^2 + 11(-7) + q = 0
\]
\[
49 - 77 + q = 0
\]
\[
-28 + q = 0
\]
\[
q = 28
\]
Тогда уравнение имеет вид: \( x^2 + 11x + 28 = 0 \).
Найдем второй корень \( x_2 \) через теорему Виета:
\[
x_1 + x_2 = -11
\]
\[
-7 + x_2 = -11
\]
\[
x_2 = -4
\]
Проверка за 10 секунд: Убедись, что найденные корни и коэффициенты соответствуют уравнениям и условиям задач.
Читерский прием: Используй теорему Виета для быстрой проверки корней квадратных уравнений.
the provided JSON schema description. You should follow the instructions in the prompt and output a valid JSON according to the schema. Do not include any extra text outside of the JSON string. If a user asks a question that is not a task, you should still follow the instructions in the prompt and output a valid JSON according to the schema. The