1.48 Общие сведения об уравнениях

Буквенные уравнения

Уравнение может содержать не только числа с переменными, но и буквы.

Например, формула нахождения скорости является буквенным уравнением:

формула нахождения скорости

Данное уравнение описывает скорость движения тела при равноускоренном движении.

Полезным навыком является умение выразить любой компонент, входящий в буквенное уравнение. Например, чтобы из уравнения формула нахождения скорости определить расстояние, нужно выразить переменную s.

Умнóжим обе части уравнения формула нахождения скорости на t

выразить s из v ravno s na t step 1

В правой части переменные t сократим на t и перепишем то, что у нас осталось:

выразить s из v ravno s na t step 2

В получившемся уравнении левую и правую часть поменяем местами:

выразить s из v ravno s na t step 3

У нас получилась формула нахождения расстояния, которую мы изучали ранее.

Попробуем из уравнения формула нахождения скорости определить время. Для этого нужно выразить переменную t.

Умнóжим обе части уравнения на t

выразить t из v ravno s na t step 1

В правой части переменные t сократим на t и перепишем то, что у нас осталось:

выразить t из v ravno s na t step 2

В получившемся уравнении v × t = s обе части разделим на v

выразить t из v ravno s na t step 3

В левой части переменные v сократим на v и перепишем то, что у нас осталось:

выразить t из v ravno s na t step 4

У нас получилась формула определения времени, которую мы изучали ранее.

Предположим, что скорость поезда равна 50 км/ч

v = 50 км/ч

А расстояние равно 100 км

s = 100 км

Тогда буквенное уравнение формула нахождения скорости примет следующий вид

50 равно 100 разделить на t

Из этого уравнения можно найти время. Для этого нужно суметь выразить переменную t. Можно воспользоваться правилом нахождения неизвестного делителя, разделив делимое на частное и таким образом определить значение переменной t

t равно 100 на 50

либо можно воспользоваться тождественными преобразованиями. Сначала умножить обе части уравнения на t

50 на t равно 100 на t на t

Затем разделить обе части на 50

50 на t на 50 равно 100 на 50

Пример 2. Дано буквенное уравнение a plus bx ravno c. Выразите из данного уравнения x

Вычтем из обеих частей уравнения a

a plus bx ravno c step 2

Разделим обе части уравнения на b

a plus bx ravno c step 3

Теперь, если нам попадется уравнение вида a + bx = c, то у нас будет готовое решение. Достаточно будет подставить в него нужные значения. Те значения, которые будут подставляться вместо букв a, b, c принято называть параметрами. А уравнения вида a + bx = c называют уравнением с параметрами. В зависимости от параметров, корень будет меняться.

Решим уравнение 2 + 4x = 10. Оно похоже на буквенное уравнение a + bx = c.  Вместо того, чтобы выполнять тождественные преобразования, мы можем воспользоваться готовым решением. Сравним оба решения:

2x plus 4x ravno 10 два решения

Видим, что второе решение намного проще и короче.

Для готового решения необходимо сделать небольшое замечание. Параметр b не должен быть равным нулю (b ≠ 0), поскольку деление на ноль на допускается.

Пример 3. Дано буквенное уравнение a x minus c ravno b x plus d. Выразите из данного уравнения x

Раскроем скобки в обеих частях уравнения

a x minus c ravno b x plus d step 1

Воспользуемся переносом слагаемых. Параметры, содержащие переменную x, сгруппируем в левой части уравнения, а параметры свободные от этой переменной — в правой.

a x minus c ravno b x plus d step 2

В левой части вынесем за скобки множитель x

a x minus c ravno b x plus d step 3

Разделим обе части на выражение a − b

a x minus c ravno b x plus d step 4

В левой части числитель и знаменатель можно сократить на a − b. Так окончательно выразится переменная x

a x minus c ravno b x plus d step 5

Теперь, если нам попадется уравнение вида a(x − c) = b(x + d), то у нас будет готовое решение. Достаточно будет подставить в него нужные значения.

Допустим нам дано уравнение 4(x − 3) = 2(+ 4). Оно похоже на уравнение a(x − c) = b(x + d). Решим его двумя способами: при помощи тождественных преобразований и при помощи готового решения:

Для удобства вытащим из уравнения 4(x − 3) = 2(+ 4) значения параметров a, b, c, d. Это позволит нам не ошибиться при подстановке:

abcd значения параметров

4 na x minus 3 ravno 2 na x plus 4 два решения

Как и в прошлом примере знаменатель здесь не должен быть равным нулю (a − b ≠ 0). Если нам встретится уравнение вида a(x − c) = b(x + d) в котором параметры a и b будут одинаковыми, мы сможем не решая его сказать, что у данного уравнения корней нет, поскольку разность одинаковых чисел равна нулю.

Например, уравнение 2(x − 3) = 2(x + 4) является уравнением вида a(x − c) = b(x + d). В уравнении 2(x − 3) = 2(x + 4) параметры a и b одинаковые. Если мы начнём его решать, то придем к тому, что левая часть не будет равна правой части:

2 na x minus 3 ravno 2 na x plus 4 корней нет

Пример 4. Дано буквенное уравнение x na a minus x ravno b. Выразите из данного уравнения x

Приведем левую часть уравнения к общему знаменателю:

x na a minus x ravno b step 2

Умнóжим обе части на a

x na a minus x ravno b step 3

В левой части x вынесем за скобки

x na a minus x ravno b step 4

Разделим обе части на выражение (1 − a)

x na a minus x ravno b step 5

Основы математики