Корень уравнения
Уравне́ние — математическая задача, заключающаяся в составлении записи (предложения) в виде равенства с переменной (переменными). Составляется такая задача при условии, что в ней требуется найти значение этой переменной (или переменных). Объясняется тем, что искомые значения переменной (переменных), которые нужно найти в задаче-уравнении, должны быть такими, чтобы, будучи подставлены вместо переменной (переменных) в уравнение, они обращали его в истинное высказывание (верное равенство).

При составлении уравнения вместо «переменная» употребляют «неизвестная». Значения неизвестной (неизвестных), удовлетворяющие уравнению, называются решениями уравнения. В случае с одной неизвестной решения называются ещё корнями.
Всякое уравнение имеет вид такого равенства
- ,
где чаще всего в качестве выступают числовые функции, хотя на практике встречаются и более сложные случаи — например, уравнения для вектор-функций, функциональные уравнения и другие.
Также это понятие можно уточнить и под уравнением понимать возможное равенство значений двух функций. Например, различные функции и при одном и том же аргументе имеют равные значения: . То есть имеем уравненные значения двух функций при данном аргументе — необходимое, но не достаточное условие совпадения (равенства в общем смысле) этих функций. Если ставится задача, установить, при каких значениях аргумента значения функций и могут быть уравнены (таких численных значений может и не существовать), тогда эту задачу составляют в виде особого равенства , где — знак условного (возможного) равенства. Вот почему соотношение называется уравнением, а его корнем. Если — корень, то — действительное равенство (возможность перешла в действительность).
В дальнейшем для однозначности понимания, используя традиционное обозначение , будем подразумевать их равенство в случае, если такой найдётся (истина), либо уравнение, не имеющее корней, т. е. и не могут быть связаны равенством при некотором .
Решение уравнения

Решение уравнения — задача по нахождению таких значений аргументов, при которых это равенство достигается. На возможные значения аргументов могут быть наложены дополнительные условия (целочисленности, вещественности и т. д.).
Аргументы заданных функций (иногда называются «переменными») в случае уравнения называются «неизвестными».
Значения неизвестных, при которых это равенство достигается, называются решениями или корнями данного уравнения.
Про корни говорят, что они удовлетворяют данному уравнению.
Решить уравнение означает найти множество всех его решений (корней) или доказать, что корней нет вовсе (либо нет тех, что удовлетворяют заданным условиям).
Равносильные уравнения
Равносильными (т. е. равными по силе), или эквивалентными, называются уравнения, множества корней которых совпадают. Равносильными также считаются уравнения, которые не имеют корней.
Эквивалентность уравнений имеет свойство симметричности: если одно уравнение эквивалентно другому, то второе уравнение эквивалентно первому.
Эквивалентность уравнений имеет свойство транзитивности: если одно уравнение эквивалентно другому, а второе эквивалентно третьему, то первое уравнение эквивалентно третьему. Свойство эквивалентности уравнений позволяет проводить с ними преобразования, на которых основываются методы их решения.
Третье важное свойство задаётся теоремой: если функции заданы над областью целостности, то уравнение
эквивалентно совокупности уравнений
.
Это означает, что все корни первого уравнения являются корнями одного из двух других уравнений, и позволяет находить корни первого уравнения в два приёма, решая каждый раз более простые уравнения.
Основные свойства
С алгебраическими выражениями, входящими в уравнения, можно выполнять операции, которые не меняют его корней, в частности:
- в любой части уравнения можно раскрыть скобки;
- в любой части уравнения можно привести подобные слагаемые;
- к обеим частям уравнения можно прибавить или вычесть одно и то же выражение;
- любой член уравнения можно перенести из одной части в другую, заменив его знак на противоположный (это просто другая формулировка предыдущего пункта);
- обе части уравнения можно умножать или делить на одно и то же число, отличное от нуля.
Уравнения, которые являются результатом этих операций, являются эквивалентными начальному уравнению. Однако для свойства 3 существует ограничение: в случае прибавления или вычитания из обеих частей уравнения одного и того же выражения, содержащего неизвестное и теряющего смысл при неизвестном, принимающем значения корней данного уравнения, получится уравнение, неэквивалентное исходному (начальному). Но если к обеим частям уравнения прибавить или вычесть одно и то же выражение, содержащее неизвестное и теряющее смысл лишь при значениях неизвестного, не являющихся корнями данного уравнения, то получится уравнение, эквивалентное начальному.
Умножение или деление обеих частей уравнения на выражение, содержащее неизвестное, может привести, соответственно, к появлению посторонних корней или к потере корней.
Возведение обеих частей уравнения в квадрат может привести к появлению посторонних корней.
Следствие уравнения и посторонние корни
Уравнение
называется следствием уравнения
,
если все корни второго уравнения являются корнями первого. Первое уравнение может иметь дополнительные корни, которые для второго уравнения называются посторонними. Посторонние корни могут появиться при преобразованиях, необходимых для нахождения корней уравнений. Для того чтобы их обнаружить, необходимо проверить корень подстановкой в исходное уравнение. Если при подстановке уравнение становится тождеством, то корень настоящий, если нет — посторонний.
Пример
Уравнение при возведении обеих частей в квадрат даёт уравнение
, или
. Оба уравнения являются следствием исходного. Последнее из них легко решить; оно имеет два корня
и
.
При подстановке первого корня в исходное уравнение образуется тождество . При подстановке другого корня получается неправильное утверждение
. Таким образом, второй корень нужно отбросить как посторонний.
Виды уравнений
Различают алгебраические уравнения, уравнения с параметрами, трансцендентные, функциональные, дифференциальные и другие виды уравнений.
Некоторые классы уравнений имеют аналитические решения, которые удобны тем, что не только дают точное значение корня, а позволяют записать решение в виде формулы, в которую могут входить параметры. Аналитические выражения позволяют не только вычислить корни, а провести анализ существования и количества корней в зависимости от значений параметров, что часто бывает даже важнее для практического применения, чем конкретные значения корней.
К уравнениям, для которых известны аналитические решения, относятся алгебраические уравнения не выше четвёртой степени: линейное, квадратное, кубическое уравнения и уравнение четвёртой степени. Алгебраические уравнения высших степеней в общем случае аналитического решения не имеют, хотя некоторые из них можно свести к уравнениям низших степеней.
Уравнения, в которые входят трансцендентные функции, называются трансцендентными. Среди них аналитические решения известны для некоторых тригонометрических уравнений, поскольку нули тригонометрических функций хорошо известны.
В общем случае, когда аналитического решения найти не удаётся, применяют вычислительные (численные) методы. Численные методы не дают точного решения, а только позволяют сузить интервал, в котором лежит корень, до определённого заранее заданного значения.
Алгебраические уравнения
Алгебраическим уравнением называется уравнение вида
где — многочлен от переменных
, которые называются неизвестными.
Коэффициенты многочлена обычно берутся из некоторого поля
, и тогда уравнение
называется алгебраическим уравнением над полем
. Степенью алгебраического уравнения называют степень многочлена
.
Например, уравнение
является алгебраическим уравнением седьмой степени от трёх переменных (с тремя неизвестными) над полем вещественных чисел.
Линейные уравнения
- в общей форме:
- в канонической форме:
Квадратные уравнения

где — свободная переменная,
,
,
— коэффициенты, причём
.
Выражение называют квадратным трёхчленом. Корень такого уравнения (корень квадратного трёхчлена) — это значение переменной
, обращающее квадратный трёхчлен в нуль, то есть значение, обращающее квадратное уравнение в тождество. Коэффициенты квадратного уравнения имеют собственные названия: коэффициент
называют первым или старшим, коэффициент
называют вторым или коэффициентом при
,
называется свободным членом этого уравнения. Приведённым называют квадратное уравнение, в котором старший коэффициент равен единице. Такое уравнение может быть получено делением всего выражения на старший коэффициент
:
, где
, а
. Полным квадратным уравнением называют такое, все коэффициенты которого отличны от нуля. Неполным квадратным уравнением называется такое, в котором хотя бы один из коэффициентов кроме старшего (либо второй коэффициент, либо свободный член) равен нулю.
Для нахождения корней квадратного уравнения в общем случае следует пользоваться приводимым ниже алгоритмом:
| 1) если | 2) если | 3) если |
| то корней два, и для их отыскания используют формулу | то корень один (в некоторых контекстах говорят также о двух равных или совпадающих корнях, или о корне кратности 2), и он равен | то корней на множестве действительных чисел нет. |
Графиком квадратичной функции в прямоугольных координатах является парабола. Она пересекает ось абсцисс в точках, соответствующих корням квадратного уравнения
.
Кубические уравнения

Для графического анализа кубического уравнения в прямоугольных координатах используется кубическая парабола.
Любое кубическое уравнение канонического вида можно привести к более простому виду
,
поделив его на и подставив в него замену
. При этом коэффициенты будут равны:
,
.
Уравнение четвёртой степени

Четвёртая степень для алгебраических уравнений является наивысшей, при которой существует аналитическое решение в радикалах в общем виде (то есть при любых значениях коэффициентов).
Так как является многочленом чётной степени, она имеет один и тот же предел при стремлении к плюс и к минус бесконечности. Если
, то функция возрастает до плюс бесконечности с обеих сторон, и следовательно, имеет глобальный минимум. Аналогично, если
, то функция убывает до минус бесконечности с обеих сторон, и следовательно, имеет глобальный максимум.
Иррациональные и рациональные уравнения
- Рациональное уравнение — это такой вид уравнения в которой левая и правая части рациональные выражения. В записи уравнения имеются только сложение, вычитание, умножение, деление, а также возведение в степень целого числа.
- Иррациональное уравнение — это уравнение, содержащее неизвестное под знаком корня. или возведённое в степень, которую нельзя свести к целому числу.
Системы линейных алгебраических уравнений
Система уравнений вида:
| | (1) |
Здесь — количество уравнений, а
— количество неизвестных. x1, x2, …, xn — неизвестные, которые надо определить. a11, a12, …, amn — коэффициенты системы — и b1, b2, … bm — свободные члены — предполагаются известными. Индексы коэффициентов (aij) системы обозначают номера уравнения (i) и неизвестного (j), при котором стоит этот коэффициент, соответственно.
Система называется , если все её свободные члены равны нулю (b1 = b2 = … = bm = 0), иначе — неоднородной. Система называется квадратной, если число m уравнений равно числу n неизвестных. Решение системы — совокупность n чисел c1, c2, …, cn, таких что подстановка каждого ci вместо xi в систему обращает все её уравнения в тождества. Система называется , если она имеет хотя бы одно решение, и несовместной, если у неё нет ни одного решения. Решения c1(1), c2(1), …, cn(1) и c1(2), c2(2), …, cn(2) совместной системы называются различными, если нарушается хотя бы одно из равенств:
| c1(1) = c1(2), c2(1) = c2(2), …, cn(1) = cn(2). |
Совместная система называется , если она имеет единственное решение; если же у неё есть хотя бы два различных решения, то она называется неопределённой. Если уравнений больше, чем неизвестных, она называется переопределённой.
Уравнения с параметрами
Уравнением с параметрами называется математическое уравнение, внешний вид и решение которого зависит от значений одного или нескольких параметров. Решить уравнение с параметром означает:
- Найти все системы значений параметров, при которых данное уравнение имеет решение.
- Найти все решения для каждой найденной системы значений параметров, то есть для неизвестного и параметра должны быть указаны свои области допустимых значений.
Уравнения с параметром могут быть как линейными, так и нелинейными.
Пример линейного уравнения с параметром:
Пример нелинейного уравнения с параметром:
где — независимая переменная,
— параметр.
Трансцендентные уравнения
Трансцендентным уравнением называется уравнение, не являющееся алгебраическим. Обычно это уравнения, содержащие показательные, логарифмические, тригонометрические, обратные тригонометрические функции, например:
— тригонометрическое уравнение;
— логарифмическое уравнение ;
— показательное уравнение .
Более строгое определение таково: трансцендентное уравнение — это уравнение вида , где функции
и
являются аналитическими функциями, и по крайней мере одна из них не является алгебраической.
Функциональные уравнения
Функциональным уравнением называется уравнение, выражающее связь между значением функции (или функций) в одной точке с её значениями в других точках. Многие свойства функций можно определить, исследуя функциональные уравнения, которым эти функции удовлетворяют. Термин «функциональное уравнение» обычно используется для уравнений, несводимых простыми способами к алгебраическим уравнениям. Эта несводимость чаще всего обусловлена тем, что аргументами неизвестной функции в уравнении являются не сами независимые переменные, а некоторые данные функции от них. Например:
- функциональному уравнению
- где
— гамма-функция Эйлера, удовлетворяет дзета-функция Римана ζ.
- Следующим трём уравнениям удовлетворяет гамма-функция; она является единственным решением этой системы трёх уравнений:
(формула дополнения Эйлера).
- Функциональное уравнение
- где
,
,
,
являются целыми числами, удовлетворяющими равенству
, то есть
, определяет
как модулярную форму порядка k.
Дифференциальные уравнения
Дифференциальным уравнением называется уравнение, связывающее значение некоторой неизвестной функции в некоторой точке и значение её производных различных порядков в той же точке. Дифференциальное уравнение содержит в своей записи неизвестную функцию, её производные и независимые переменные. Порядок дифференциального уравнения — наибольший порядок производных, входящих в него. Решением дифференциального уравнения порядка n называется функция , имеющая на некотором интервале (a, b) производные
до порядка n включительно и удовлетворяющая этому уравнению. Процесс решения дифференциального уравнения называется интегрированием.
Все дифференциальные уравнения можно разделить на
- обыкновенные дифференциальные уравнения (ОДУ), в которые входят только функции (и их производные) от одного аргумента:
или
,
- где
— неизвестная функция (возможно, вектор-функция; в таком случае часто говорят о системе дифференциальных уравнений), зависящая от независимой переменной
; штрих означает дифференцирование по
.
- и дифференциальные уравнения в частных производных, в которых входящие функции зависят от многих переменных:
,
- где
— независимые переменные, а
— функция этих переменных.
Первоначально дифференциальные уравнения возникли из задач механики, в которых участвовали координаты тел, их скорости и ускорения, рассматриваемые как функции времени.
Примеры уравнений
, где
— натуральные числа
См. также
- Диофантово уравнение
- Линейное уравнение
- Квадратное уравнение
- Решение какого-либо уравнения построением
- Система уравнений
- Переменная
Примечания
- Виноградов И. М. Математическая энциклопедия / Гл. ред. И. М. Виноградов. — М.: Сов. энциклопедия, 1977, 1984. — С. 531. — 1215 с.
- Советский энциклопедический словарь / Гл. ред. А. М. Прохоров. — 4-е изд.. — М.: Сов. энциклопедия, 1989. — С. 1401. — 1632 с. — ISBN 5-85270-001-0.
- Фридман Л. М. Изучаем математику : Кн. для учащихся 5–6 кл. общеобразоват. учреждений. — М.: Просвещение, 1995. — С. 213—214, 245. — 255 с.
- Андронов И. К. Глава VI. Уравнения и неравенства с неизвестными: § 1. Уравнение с одним неизвестным и его корни // Математика для техникумов: (Курс единой математики). — М.: Высш. школа, 1965. — С. 112—113. — 824 с.
- Фуше А. Часть первая. Алгебра. Глава V. Функции. Задачи. Уравнения и неравенства // Педагогика математики / пер. с франц. М. З. Рабиновича / под ред. проф. И. К. Андронова. — М.: Просвещение, 1969. — С. 62. — 128 с.
- Более узкое по своему математическому содержанию: если значения двух функций равны, то эти функции могут быть равными (но необязательно).
- В переводе с латинского — ‘равноценными’.
- В алгебре приходится уточнять это определение, введя понятие кратности корня для уравнения, представленного равенством многочлена нулю. Например, уравнения
и
имеют общий и при том единственный корень
разной кратности: для многочлена
этот корень однократен, а для многочлена
он является двукратным, т. к.
, причём
делится на
, частное
, и не делится на
. Поэтому такие уравнения, вообще говоря, не следует считать эквивалентными.
- Ильин В. А., Позняк Э. Г. Линейная алгебра: Учебник для вузов. — 6-е изд., стер. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. — 280 с.
Литература
- Бекаревич А. Н. Уравнения в школьном курсе математики. — Минск: Нар. асвета, 1968. — 152 с.
- Выгодский М. Я. Справочник по элементарной математике. — М.: Наука, 1978.
- Переиздание: Изд. АСТ, 2003, ISBN 5-17-009554-6.
- Зайцев В. В., Рыжков В. В., Сканави М. И. Элементарная математика. Повторительный курс. — Издание третье, стереотипное. — М.: Наука, 1976. — 591 с.
- Маркушевич, Л. А. Уравнения и неравенства в заключительном повторении курса алгебры средней школы / Л. А. Маркушевич, Р. С. Черкасов. / Математика в школе. — 2004. — № 1.
Ссылки
- Уравнение — статья из Большой советской энциклопедии.
- Уравнения // Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.
- Уравнение // Энциклопедия Кругосвет
- Уравнение // Математическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. И. М. Виноградов. 1977—1985.
- EqWorld — Мир математических уравнений — содержит обширную информацию о математических уравнениях и системах уравнений.
В статье есть список источников, но не хватает сносок. |
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Корень уравнения, Что такое Корень уравнения? Что означает Корень уравнения?
Uravne nie matematicheskaya zadacha zaklyuchayushayasya v sostavlenii zapisi predlozheniya v vide ravenstva s peremennoj peremennymi Sostavlyaetsya takaya zadacha pri uslovii chto v nej trebuetsya najti znachenie etoj peremennoj ili peremennyh Obyasnyaetsya tem chto iskomye znacheniya peremennoj peremennyh kotorye nuzhno najti v zadache uravnenii dolzhny byt takimi chtoby buduchi podstavleny vmesto peremennoj peremennyh v uravnenie oni obrashali ego v istinnoe vyskazyvanie vernoe ravenstvo Pervoe pechatnoe poyavlenie znaka ravenstva v knige Roberta Rekorda v 1557 godu zapisano uravnenie 14x 15 71 Pri sostavlenii uravneniya vmesto peremennaya upotreblyayut neizvestnaya Znacheniya neizvestnoj neizvestnyh udovletvoryayushie uravneniyu nazyvayutsya resheniyami uravneniya V sluchae s odnoj neizvestnoj resheniya nazyvayutsya eshyo kornyami Vsyakoe uravnenie imeet vid takogo ravenstva f x1 x2 g x1 x2 displaystyle f left x 1 x 2 dots right g left x 1 x 2 dots right gde chashe vsego v kachestve f g displaystyle f g vystupayut chislovye funkcii hotya na praktike vstrechayutsya i bolee slozhnye sluchai naprimer uravneniya dlya vektor funkcij funkcionalnye uravneniya i drugie Takzhe eto ponyatie mozhno utochnit i pod uravneniem ponimat vozmozhnoe ravenstvo znachenij dvuh funkcij Naprimer razlichnye funkcii f x x2 displaystyle f left x right x 2 i f x 2x 15 displaystyle varphi left x right 2x 15 pri odnom i tom zhe argumente x 5 displaystyle x 5 imeyut ravnye znacheniya f 5 f 5 25 displaystyle f left 5 right varphi left 5 right 25 To est imeem uravnennye znacheniya dvuh funkcij pri dannom argumente neobhodimoe no ne dostatochnoe uslovie sovpadeniya ravenstva v obshem smysle etih funkcij Esli stavitsya zadacha ustanovit pri kakih znacheniyah argumenta x displaystyle x znacheniya funkcij f x displaystyle f left x right i g x displaystyle g left x right mogut byt uravneny takih chislennyh znachenij x displaystyle x mozhet i ne sushestvovat togda etu zadachu sostavlyayut v vide osobogo ravenstva f x g x displaystyle f left x right eqcirc g left x right gde displaystyle overline underline znak uslovnogo vozmozhnogo ravenstva Vot pochemu sootnoshenie x2 2x 15 displaystyle x 2 eqcirc 2x 15 nazyvaetsya uravneniem a x 5 displaystyle x 5 ego kornem Esli x a displaystyle x a koren to f a g a displaystyle f left a right g left a right dejstvitelnoe ravenstvo vozmozhnost pereshla v dejstvitelnost V dalnejshem dlya odnoznachnosti ponimaniya ispolzuya tradicionnoe oboznachenie f x g x displaystyle f left x right g left x right budem podrazumevat ih ravenstvo v sluchae esli takoj x displaystyle x najdyotsya istina libo uravnenie ne imeyushee kornej t e f x displaystyle f left x right i g x displaystyle g left x right ne mogut byt svyazany ravenstvom pri nekotorom x displaystyle x Reshenie uravneniyaIllyustraciya graficheskogo metoda nahozhdeniya kornej uravneniya x f x Reshenie uravneniya zadacha po nahozhdeniyu takih znachenij argumentov pri kotoryh eto ravenstvo dostigaetsya Na vozmozhnye znacheniya argumentov mogut byt nalozheny dopolnitelnye usloviya celochislennosti veshestvennosti i t d Argumenty zadannyh funkcij inogda nazyvayutsya peremennymi v sluchae uravneniya nazyvayutsya neizvestnymi Znacheniya neizvestnyh pri kotoryh eto ravenstvo dostigaetsya nazyvayutsya resheniyami ili kornyami dannogo uravneniya Pro korni govoryat chto oni udovletvoryayut dannomu uravneniyu Reshit uravnenie oznachaet najti mnozhestvo vseh ego reshenij kornej ili dokazat chto kornej net vovse libo net teh chto udovletvoryayut zadannym usloviyam Ravnosilnye uravneniya Ravnosilnymi t e ravnymi po sile ili ekvivalentnymi nazyvayutsya uravneniya mnozhestva kornej kotoryh sovpadayut Ravnosilnymi takzhe schitayutsya uravneniya kotorye ne imeyut kornej Ekvivalentnost uravnenij imeet svojstvo simmetrichnosti esli odno uravnenie ekvivalentno drugomu to vtoroe uravnenie ekvivalentno pervomu Ekvivalentnost uravnenij imeet svojstvo tranzitivnosti esli odno uravnenie ekvivalentno drugomu a vtoroe ekvivalentno tretemu to pervoe uravnenie ekvivalentno tretemu Svojstvo ekvivalentnosti uravnenij pozvolyaet provodit s nimi preobrazovaniya na kotoryh osnovyvayutsya metody ih resheniya Trete vazhnoe svojstvo zadayotsya teoremoj esli funkcii f g displaystyle f g zadany nad oblastyu celostnosti to uravnenie f x g x 0 displaystyle f x cdot g x 0 ekvivalentno sovokupnosti uravnenij f x 0 g x 0 displaystyle f x 0 qquad g x 0 Eto oznachaet chto vse korni pervogo uravneniya yavlyayutsya kornyami odnogo iz dvuh drugih uravnenij i pozvolyaet nahodit korni pervogo uravneniya v dva priyoma reshaya kazhdyj raz bolee prostye uravneniya Osnovnye svojstva S algebraicheskimi vyrazheniyami vhodyashimi v uravneniya mozhno vypolnyat operacii kotorye ne menyayut ego kornej v chastnosti v lyuboj chasti uravneniya mozhno raskryt skobki v lyuboj chasti uravneniya mozhno privesti podobnye slagaemye k obeim chastyam uravneniya mozhno pribavit ili vychest odno i to zhe vyrazhenie lyuboj chlen uravneniya mozhno perenesti iz odnoj chasti v druguyu zameniv ego znak na protivopolozhnyj eto prosto drugaya formulirovka predydushego punkta obe chasti uravneniya mozhno umnozhat ili delit na odno i to zhe chislo otlichnoe ot nulya Uravneniya kotorye yavlyayutsya rezultatom etih operacij yavlyayutsya ekvivalentnymi nachalnomu uravneniyu Odnako dlya svojstva 3 sushestvuet ogranichenie v sluchae pribavleniya ili vychitaniya iz obeih chastej uravneniya odnogo i togo zhe vyrazheniya soderzhashego neizvestnoe i teryayushego smysl pri neizvestnom prinimayushem znacheniya kornej dannogo uravneniya poluchitsya uravnenie neekvivalentnoe ishodnomu nachalnomu No esli k obeim chastyam uravneniya pribavit ili vychest odno i to zhe vyrazhenie soderzhashee neizvestnoe i teryayushee smysl lish pri znacheniyah neizvestnogo ne yavlyayushihsya kornyami dannogo uravneniya to poluchitsya uravnenie ekvivalentnoe nachalnomu Umnozhenie ili delenie obeih chastej uravneniya na vyrazhenie soderzhashee neizvestnoe mozhet privesti sootvetstvenno k poyavleniyu postoronnih kornej ili k potere kornej Vozvedenie obeih chastej uravneniya v kvadrat mozhet privesti k poyavleniyu postoronnih kornej Sledstvie uravneniya i postoronnie korniUravnenie F x G x displaystyle F left x right G left x right nazyvaetsya sledstviem uravneniya f x g x displaystyle f left x right g left x right esli vse korni vtorogo uravneniya yavlyayutsya kornyami pervogo Pervoe uravnenie mozhet imet dopolnitelnye korni kotorye dlya vtorogo uravneniya nazyvayutsya postoronnimi Postoronnie korni mogut poyavitsya pri preobrazovaniyah neobhodimyh dlya nahozhdeniya kornej uravnenij Dlya togo chtoby ih obnaruzhit neobhodimo proverit koren podstanovkoj v ishodnoe uravnenie Esli pri podstanovke uravnenie stanovitsya tozhdestvom to koren nastoyashij esli net postoronnij Primer Uravnenie 2x2 1 x displaystyle sqrt 2x 2 1 x pri vozvedenii obeih chastej v kvadrat dayot uravnenie 2x2 1 x2 displaystyle 2x 2 1 x 2 ili x2 1 displaystyle x 2 1 Oba uravneniya yavlyayutsya sledstviem ishodnogo Poslednee iz nih legko reshit ono imeet dva kornya x 1 displaystyle x 1 i x 1 displaystyle x 1 Pri podstanovke pervogo kornya v ishodnoe uravnenie obrazuetsya tozhdestvo 1 1 displaystyle sqrt 1 1 Pri podstanovke drugogo kornya poluchaetsya nepravilnoe utverzhdenie 1 1 displaystyle sqrt 1 1 Takim obrazom vtoroj koren nuzhno otbrosit kak postoronnij Vidy uravnenijRazlichayut algebraicheskie uravneniya uravneniya s parametrami transcendentnye funkcionalnye differencialnye i drugie vidy uravnenij Nekotorye klassy uravnenij imeyut analiticheskie resheniya kotorye udobny tem chto ne tolko dayut tochnoe znachenie kornya a pozvolyayut zapisat reshenie v vide formuly v kotoruyu mogut vhodit parametry Analiticheskie vyrazheniya pozvolyayut ne tolko vychislit korni a provesti analiz sushestvovaniya i kolichestva kornej v zavisimosti ot znachenij parametrov chto chasto byvaet dazhe vazhnee dlya prakticheskogo primeneniya chem konkretnye znacheniya kornej K uravneniyam dlya kotoryh izvestny analiticheskie resheniya otnosyatsya algebraicheskie uravneniya ne vyshe chetvyortoj stepeni linejnoe kvadratnoe kubicheskoe uravneniya i uravnenie chetvyortoj stepeni Algebraicheskie uravneniya vysshih stepenej v obshem sluchae analiticheskogo resheniya ne imeyut hotya nekotorye iz nih mozhno svesti k uravneniyam nizshih stepenej Uravneniya v kotorye vhodyat transcendentnye funkcii nazyvayutsya transcendentnymi Sredi nih analiticheskie resheniya izvestny dlya nekotoryh trigonometricheskih uravnenij poskolku nuli trigonometricheskih funkcij horosho izvestny V obshem sluchae kogda analiticheskogo resheniya najti ne udayotsya primenyayut vychislitelnye chislennye metody Chislennye metody ne dayut tochnogo resheniya a tolko pozvolyayut suzit interval v kotorom lezhit koren do opredelyonnogo zaranee zadannogo znacheniya Algebraicheskie uravneniya Algebraicheskim uravneniem nazyvaetsya uravnenie vida P x1 x2 xn 0 displaystyle P left x 1 x 2 ldots x n right 0 gde P displaystyle P mnogochlen ot peremennyh x1 xn displaystyle x 1 ldots x n kotorye nazyvayutsya neizvestnymi Koefficienty mnogochlena P displaystyle P obychno berutsya iz nekotorogo polya F displaystyle F i togda uravnenie P x1 x2 xn 0 displaystyle P left x 1 x 2 ldots x n right 0 nazyvaetsya algebraicheskim uravneniem nad polem F displaystyle F Stepenyu algebraicheskogo uravneniya nazyvayut stepen mnogochlena P displaystyle P Naprimer uravnenie y4 xy2 y2z5 x3 xy2 3x2 sin 1 0 displaystyle y 4 frac xy 2 y 2 z 5 x 3 xy 2 sqrt 3 x 2 sin 1 0 yavlyaetsya algebraicheskim uravneniem sedmoj stepeni ot tryoh peremennyh s tremya neizvestnymi nad polem veshestvennyh chisel Linejnye uravneniya v obshej forme a1x1 a2x2 anxn b 0 displaystyle a 1 x 1 a 2 x 2 dots a n x n b 0 v kanonicheskoj forme a1x1 a2x2 anxn b displaystyle a 1 x 1 a 2 x 2 dots a n x n b Kvadratnye uravneniya ax2 bx c 0 a 0 displaystyle ax 2 bx c 0 quad a neq 0 gde x displaystyle x svobodnaya peremennaya a displaystyle a b displaystyle b c displaystyle c koefficienty prichyom a 0 displaystyle a neq 0 Vyrazhenie ax2 bx c displaystyle ax 2 bx c nazyvayut kvadratnym tryohchlenom Koren takogo uravneniya koren kvadratnogo tryohchlena eto znachenie peremennoj x displaystyle x obrashayushee kvadratnyj tryohchlen v nul to est znachenie obrashayushee kvadratnoe uravnenie v tozhdestvo Koefficienty kvadratnogo uravneniya imeyut sobstvennye nazvaniya koefficient a displaystyle a nazyvayut pervym ili starshim koefficient b displaystyle b nazyvayut vtorym ili koefficientom pri x displaystyle x c displaystyle c nazyvaetsya svobodnym chlenom etogo uravneniya Privedyonnym nazyvayut kvadratnoe uravnenie v kotorom starshij koefficient raven edinice Takoe uravnenie mozhet byt polucheno deleniem vsego vyrazheniya na starshij koefficient a displaystyle a x2 px q 0 displaystyle x 2 px q 0 gde p ba displaystyle p frac b a a q ca displaystyle q frac c a Polnym kvadratnym uravneniem nazyvayut takoe vse koefficienty kotorogo otlichny ot nulya Nepolnym kvadratnym uravneniem nazyvaetsya takoe v kotorom hotya by odin iz koefficientov krome starshego libo vtoroj koefficient libo svobodnyj chlen raven nulyu Dlya nahozhdeniya kornej kvadratnogo uravneniya ax2 bx c 0 displaystyle ax 2 bx c 0 v obshem sluchae sleduet polzovatsya privodimym nizhe algoritmom Vychislit znachenie diskriminanta kvadratnogo uravneniya takovym dlya nego nazyvaetsya vyrazhenie D b2 4ac displaystyle D b 2 4ac 1 esli D gt 0 displaystyle D gt 0 2 esli D 0 displaystyle D 0 3 esli D lt 0 displaystyle D lt 0 to kornej dva i dlya ih otyskaniya ispolzuyut formulu x1 2 b b2 4ac2a 1 displaystyle x 1 2 frac b pm sqrt b 2 4ac 2a 1 to koren odin v nekotoryh kontekstah govoryat takzhe o dvuh ravnyh ili sovpadayushih kornyah ili o korne kratnosti 2 i on raven b2a displaystyle frac b 2a to kornej na mnozhestve dejstvitelnyh chisel net Grafikom kvadratichnoj funkcii f x ax2 bx c displaystyle f left x right ax 2 bx c v pryamougolnyh koordinatah yavlyaetsya parabola Ona peresekaet os absciss v tochkah sootvetstvuyushih kornyam kvadratnogo uravneniya f x 0 displaystyle f left x right 0 Kubicheskie uravneniya Grafik kubicheskoj funkciiax3 bx2 cx d 0 a 0 displaystyle ax 3 bx 2 cx d 0 quad a neq 0 Dlya graficheskogo analiza kubicheskogo uravneniya v pryamougolnyh koordinatah ispolzuetsya kubicheskaya parabola Lyuboe kubicheskoe uravnenie kanonicheskogo vida mozhno privesti k bolee prostomu vidu y3 py q 0 displaystyle y 3 py q 0 podeliv ego na a displaystyle a i podstaviv v nego zamenu x y b3a displaystyle x y tfrac b 3a Pri etom koefficienty budut ravny q 2b327a3 bc3a2 da 2b3 9abc 27a2d27a3 displaystyle q frac 2b 3 27a 3 frac bc 3a 2 frac d a frac 2b 3 9abc 27a 2 d 27a 3 p ca b23a2 3ac b23a2 displaystyle p frac c a frac b 2 3a 2 frac 3ac b 2 3a 2 Uravnenie chetvyortoj stepeni Grafik mnogochlena 4 j stepeni s chetyrmya kornyami i tremya kriticheskimi tochkami f x ax4 bx3 cx2 dx e 0 a 0 displaystyle f x ax 4 bx 3 cx 2 dx e 0 quad a neq 0 Chetvyortaya stepen dlya algebraicheskih uravnenij yavlyaetsya naivysshej pri kotoroj sushestvuet analiticheskoe reshenie v radikalah v obshem vide to est pri lyubyh znacheniyah koefficientov Tak kak f x displaystyle f left x right yavlyaetsya mnogochlenom chyotnoj stepeni ona imeet odin i tot zhe predel pri stremlenii k plyus i k minus beskonechnosti Esli a gt 0 displaystyle a gt 0 to funkciya vozrastaet do plyus beskonechnosti s obeih storon i sledovatelno imeet globalnyj minimum Analogichno esli a lt 0 displaystyle a lt 0 to funkciya ubyvaet do minus beskonechnosti s obeih storon i sledovatelno imeet globalnyj maksimum Irracionalnye i racionalnye uravneniya Racionalnoe uravnenie eto takoj vid uravneniya v kotoroj levaya i pravaya chasti racionalnye vyrazheniya V zapisi uravneniya imeyutsya tolko slozhenie vychitanie umnozhenie delenie a takzhe vozvedenie v stepen celogo chisla Irracionalnoe uravnenie eto uravnenie soderzhashee neizvestnoe pod znakom kornya ili vozvedyonnoe v stepen kotoruyu nelzya svesti k celomu chislu Sistemy linejnyh algebraicheskih uravnenij Sistema uravnenij vida a11x1 a12x2 a1nxn b1a21x1 a22x2 a2nxn b2 am1x1 am2x2 amnxn bm displaystyle begin cases a 11 x 1 a 12 x 2 dots a 1n x n b 1 a 21 x 1 a 22 x 2 dots a 2n x n b 2 dots a m1 x 1 a m2 x 2 dots a mn x n b m end cases 1 Zdes m displaystyle m kolichestvo uravnenij a n displaystyle n kolichestvo neizvestnyh x1 x2 xn neizvestnye kotorye nado opredelit a11 a12 amn koefficienty sistemy i b1 b2 bm svobodnye chleny predpolagayutsya izvestnymi Indeksy koefficientov aij sistemy oboznachayut nomera uravneniya i i neizvestnogo j pri kotorom stoit etot koefficient sootvetstvenno Sistema nazyvaetsya esli vse eyo svobodnye chleny ravny nulyu b1 b2 bm 0 inache neodnorodnoj Sistema nazyvaetsya kvadratnoj esli chislo m uravnenij ravno chislu n neizvestnyh Reshenie sistemy sovokupnost n chisel c1 c2 cn takih chto podstanovka kazhdogo ci vmesto xi v sistemu obrashaet vse eyo uravneniya v tozhdestva Sistema nazyvaetsya esli ona imeet hotya by odno reshenie i nesovmestnoj esli u neyo net ni odnogo resheniya Resheniya c1 1 c2 1 cn 1 i c1 2 c2 2 cn 2 sovmestnoj sistemy nazyvayutsya razlichnymi esli narushaetsya hotya by odno iz ravenstv c1 1 c1 2 c2 1 c2 2 cn 1 cn 2 Sovmestnaya sistema nazyvaetsya esli ona imeet edinstvennoe reshenie esli zhe u neyo est hotya by dva razlichnyh resheniya to ona nazyvaetsya neopredelyonnoj Esli uravnenij bolshe chem neizvestnyh ona nazyvaetsya pereopredelyonnoj Uravneniya s parametrami Uravneniem s parametrami nazyvaetsya matematicheskoe uravnenie vneshnij vid i reshenie kotorogo zavisit ot znachenij odnogo ili neskolkih parametrov Reshit uravnenie s parametrom oznachaet Najti vse sistemy znachenij parametrov pri kotoryh dannoe uravnenie imeet reshenie Najti vse resheniya dlya kazhdoj najdennoj sistemy znachenij parametrov to est dlya neizvestnogo i parametra dolzhny byt ukazany svoi oblasti dopustimyh znachenij Uravneniya s parametrom mogut byt kak linejnymi tak i nelinejnymi Primer linejnogo uravneniya s parametrom ax 1 4 displaystyle a x 1 4 Primer nelinejnogo uravneniya s parametrom logx2a 37 x 5 displaystyle mbox log x 2 frac a 3 7 x 5 gde x displaystyle x nezavisimaya peremennaya a displaystyle a parametr Transcendentnye uravneniya Transcendentnym uravneniem nazyvaetsya uravnenie ne yavlyayusheesya algebraicheskim Obychno eto uravneniya soderzhashie pokazatelnye logarifmicheskie trigonometricheskie obratnye trigonometricheskie funkcii naprimer cos x x displaystyle cos x x trigonometricheskoe uravnenie lg x x 5 displaystyle lg x x 5 logarifmicheskoe uravnenie 2x lg x x5 40 displaystyle 2 x lg x x 5 40 pokazatelnoe uravnenie Bolee strogoe opredelenie takovo transcendentnoe uravnenie eto uravnenie vida f x g x displaystyle f left x right g left x right gde funkcii f displaystyle f i g displaystyle g yavlyayutsya analiticheskimi funkciyami i po krajnej mere odna iz nih ne yavlyaetsya algebraicheskoj Funkcionalnye uravneniya Osnovnaya statya Funkcionalnoe uravnenie Funkcionalnym uravneniem nazyvaetsya uravnenie vyrazhayushee svyaz mezhdu znacheniem funkcii ili funkcij v odnoj tochke s eyo znacheniyami v drugih tochkah Mnogie svojstva funkcij mozhno opredelit issleduya funkcionalnye uravneniya kotorym eti funkcii udovletvoryayut Termin funkcionalnoe uravnenie obychno ispolzuetsya dlya uravnenij nesvodimyh prostymi sposobami k algebraicheskim uravneniyam Eta nesvodimost chashe vsego obuslovlena tem chto argumentami neizvestnoj funkcii v uravnenii yavlyayutsya ne sami nezavisimye peremennye a nekotorye dannye funkcii ot nih Naprimer funkcionalnomu uravneniyuf s 2sps 1sin ps2 G 1 s f 1 s displaystyle f left s right 2 s pi s 1 sin left frac pi s 2 right Gamma left 1 s right f left 1 s right dd gde G z displaystyle Gamma z gamma funkciya Ejlera udovletvoryaet dzeta funkciya Rimana z Sleduyushim tryom uravneniyam udovletvoryaet gamma funkciya ona yavlyaetsya edinstvennym resheniem etoj sistemy tryoh uravnenij f x f x 1 x displaystyle f left x right f left x 1 right over x f y f y 12 p22y 1f 2y displaystyle f left y right f left y frac 1 2 right frac sqrt pi 2 2y 1 f left 2y right f z f 1 z psin pz displaystyle f left z right f left 1 z right pi over sin left pi z right formula dopolneniya Ejlera dd Funkcionalnoe uravnenief az bcz d cz d kf z displaystyle f left az b over cz d right left cz d right k f left z right dd gde a displaystyle a b displaystyle b c displaystyle c d displaystyle d yavlyayutsya celymi chislami udovletvoryayushimi ravenstvu ad bc 1 displaystyle ad bc 1 to est abcd 1 displaystyle begin vmatrix a amp b c amp d end vmatrix 1 opredelyaet f displaystyle f kak modulyarnuyu formu poryadka k Differencialnye uravneniya Differencialnym uravneniem nazyvaetsya uravnenie svyazyvayushee znachenie nekotoroj neizvestnoj funkcii v nekotoroj tochke i znachenie eyo proizvodnyh razlichnyh poryadkov v toj zhe tochke Differencialnoe uravnenie soderzhit v svoej zapisi neizvestnuyu funkciyu eyo proizvodnye i nezavisimye peremennye Poryadok differencialnogo uravneniya naibolshij poryadok proizvodnyh vhodyashih v nego Resheniem differencialnogo uravneniya poryadka n nazyvaetsya funkciya y x displaystyle y left x right imeyushaya na nekotorom intervale a b proizvodnye y x y x y n x displaystyle y left x right y left x right dots y left n right left x right do poryadka n vklyuchitelno i udovletvoryayushaya etomu uravneniyu Process resheniya differencialnogo uravneniya nazyvaetsya integrirovaniem Vse differencialnye uravneniya mozhno razdelit na obyknovennye differencialnye uravneniya ODU v kotorye vhodyat tolko funkcii i ih proizvodnye ot odnogo argumenta F x y y y y n 0 displaystyle F left x y y y y n right 0 ili F x y dydx d2ydx2 dnydxn 0 displaystyle F left x y frac mathrm d y mathrm d x frac mathrm d 2 y mathrm d x 2 frac mathrm d n y mathrm d x n right 0 dd gde y y x displaystyle y y left x right neizvestnaya funkciya vozmozhno vektor funkciya v takom sluchae chasto govoryat o sisteme differencialnyh uravnenij zavisyashaya ot nezavisimoj peremennoj x displaystyle x shtrih oznachaet differencirovanie po x displaystyle x i differencialnye uravneniya v chastnyh proizvodnyh v kotoryh vhodyashie funkcii zavisyat ot mnogih peremennyh F x1 x2 xm z z x1 z x2 z xm 2z x12 2z x1 x2 2z x22 nz xmn 0 displaystyle F left x 1 x 2 dots x m z frac partial z partial x 1 frac partial z partial x 2 dots frac partial z partial x m frac partial 2 z partial x 1 2 frac partial 2 z partial x 1 partial x 2 frac partial 2 z partial x 2 2 dots frac partial n z partial x m n right 0 dd gde x1 x2 xm displaystyle x 1 x 2 dots x m nezavisimye peremennye a z z x1 x2 xm displaystyle z z left x 1 x 2 dots x m right funkciya etih peremennyh Pervonachalno differencialnye uravneniya voznikli iz zadach mehaniki v kotoryh uchastvovali koordinaty tel ih skorosti i uskoreniya rassmatrivaemye kak funkcii vremeni Primery uravnenijx 3 2x displaystyle x 3 2x x2 1 0 displaystyle x 2 1 0 ex y x y displaystyle e x y x y an bn cn displaystyle a n b n c n gde a b c n displaystyle a b c n naturalnye chislaSm takzheDiofantovo uravnenie Linejnoe uravnenie Kvadratnoe uravnenie Reshenie kakogo libo uravneniya postroeniem Sistema uravnenij PeremennayaPrimechaniyaVinogradov I M Matematicheskaya enciklopediya Gl red I M Vinogradov M Sov enciklopediya 1977 1984 S 531 1215 s Sovetskij enciklopedicheskij slovar Gl red A M Prohorov 4 e izd M Sov enciklopediya 1989 S 1401 1632 s ISBN 5 85270 001 0 Fridman L M Izuchaem matematiku Kn dlya uchashihsya 5 6 kl obsheobrazovat uchrezhdenij M Prosveshenie 1995 S 213 214 245 255 s Andronov I K Glava VI Uravneniya i neravenstva s neizvestnymi 1 Uravnenie s odnim neizvestnym i ego korni Matematika dlya tehnikumov Kurs edinoj matematiki M Vyssh shkola 1965 S 112 113 824 s Fushe A Chast pervaya Algebra Glava V Funkcii Zadachi Uravneniya i neravenstva Pedagogika matematiki per s franc M Z Rabinovicha pod red prof I K Andronova M Prosveshenie 1969 S 62 128 s Bolee uzkoe po svoemu matematicheskomu soderzhaniyu esli znacheniya dvuh funkcij ravny to eti funkcii mogut byt ravnymi no neobyazatelno V perevode s latinskogo ravnocennymi V algebre prihoditsya utochnyat eto opredelenie vvedya ponyatie kratnosti kornya dlya uravneniya predstavlennogo ravenstvom mnogochlena nulyu Naprimer uravneniya 2x 10 0 displaystyle 2x 10 0 i x2 10x 25 0 displaystyle x 2 10x 25 0 imeyut obshij i pri tom edinstvennyj koren x 5 displaystyle x 5 raznoj kratnosti dlya mnogochlena 2x 10 displaystyle 2x 10 etot koren odnokraten a dlya mnogochlena x2 10x 25 displaystyle x 2 10x 25 on yavlyaetsya dvukratnym t k x2 10x 25 x 5 2 displaystyle x 2 10x 25 left x 5 right 2 prichyom x2 10x 25 displaystyle x 2 10x 25 delitsya na x 5 2 displaystyle left x 5 right 2 chastnoe 1 displaystyle 1 i ne delitsya na x 5 3 displaystyle left x 5 right 3 Poetomu takie uravneniya voobshe govorya ne sleduet schitat ekvivalentnymi Ilin V A Poznyak E G Linejnaya algebra Uchebnik dlya vuzov 6 e izd ster M FIZMATLIT 2004 280 s LiteraturaBekarevich A N Uravneniya v shkolnom kurse matematiki Minsk Nar asveta 1968 152 s Vygodskij M Ya Spravochnik po elementarnoj matematike M Nauka 1978 Pereizdanie Izd AST 2003 ISBN 5 17 009554 6 Zajcev V V Ryzhkov V V Skanavi M I Elementarnaya matematika Povtoritelnyj kurs Izdanie trete stereotipnoe M Nauka 1976 591 s Markushevich L A Uravneniya i neravenstva v zaklyuchitelnom povtorenii kursa algebry srednej shkoly L A Markushevich R S Cherkasov Matematika v shkole 2004 1 SsylkiV Vikislovare est statya uravnenie Uravnenie statya iz Bolshoj sovetskoj enciklopedii Uravneniya Enciklopediya Kolera Otkrytoe obshestvo 2000 Uravnenie Enciklopediya Krugosvet Uravnenie Matematicheskaya enciklopediya M Sovetskaya enciklopediya I M Vinogradov 1977 1985 EqWorld Mir matematicheskih uravnenij soderzhit obshirnuyu informaciyu o matematicheskih uravneniyah i sistemah uravnenij V state est spisok istochnikov no ne hvataet snosok Bez snosok slozhno opredelit iz kakogo istochnika vzyato kazhdoe otdelnoe utverzhdenie Vy mozhete uluchshit statyu prostaviv snoski na istochniki podtverzhdayushie informaciyu Svedeniya bez snosok mogut byt udaleny 1 iyunya 2023

