Ilustracja do zestawu: Równania kwadratowe: wyróżnik i pierwiastki

Matematyka

Równania kwadratowe: wyróżnik i pierwiastki

Zestaw wyjaśnia postać równania kwadratowego, znaczenie wyróżnika oraz stosowanie wzorów na pierwiastki. Zawiera także analizę liczby rozwiązań, przykłady obliczeń i typowe sytuacje maturalne.

Szkoła średnia14 fiszek16 pytań w 2 etapachnotatka

Podcast

Ładuję…

Quizy w tym zestawie

16 pytań w 2 etapach

Odblokujesz je po dodaniu zestawu.

  1. Etap 1

    11 fiszek · 8 pytań

  2. Etap 2

    3 fiszki · 8 pytań

  3. Powtórka z całości

    15 pytań ze wszystkich etapów, po ukończeniu etapów

Karty pracy

Ćwiczenia do wydruku na ten temat

Równania i nierówności kwadratoweSzkoła średnia, klasy 1-2

Otwórz kartę pracy

Lekcje z kursów Odrabiamy

Obejrzyj albo posłuchaj o tym temacie

Równania kwadratoweWideo, 14 min · Kurs Maturalny - Matematyka podstawowa 2027

Obejrzyj lekcję

1.Równanie kwadratowe

Równanie postaci ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0, gdzie aa, bb, cc są liczbami rzeczywistymi oraz a≠0a\ne0. Liczba aa jest współczynnikiem przy x2x^2.

2.Postać ogólna równania kwadratowego

Ma postać ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0. Współczynniki to: aa przy x2x^2, bb przy xx oraz cc jako wyraz wolny.

3.Wyróżnik równania kwadratowego

Wyróżnik, nazywany też deltą, obliczamy ze wzoru Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac. Jego znak decyduje o liczbie pierwiastków rzeczywistych równania.

4.Gdy Δ>0\Delta>0

Jeżeli wyróżnik jest dodatni, równanie kwadratowe ma dwa różne pierwiastki rzeczywiste: x1x_1 i x2x_2.

5.Gdy Δ=0\Delta=0

Jeżeli wyróżnik jest równy zeru, równanie ma dokładnie jeden pierwiastek rzeczywisty, nazywany pierwiastkiem podwójnym.

6.Gdy Δ<0\Delta<0

Jeżeli wyróżnik jest ujemny, równanie kwadratowe nie ma pierwiastków rzeczywistych.

7.Wzór na pierwszy pierwiastek

Dla Δ>0\Delta>0 pierwszy pierwiastek obliczamy ze wzoru x1=(−b−Δ)/(2a)x_1=(-b-\sqrt{\Delta})/(2a).

8.Wzór na drugi pierwiastek

Dla Δ>0\Delta>0 drugi pierwiastek obliczamy ze wzoru x2=(−b+Δ)/(2a)x_2=(-b+\sqrt{\Delta})/(2a).

9.Pierwiastek podwójny

Gdy Δ=0\Delta=0, jedyny pierwiastek równania wynosi x0=−b/(2a)x_0=-b/(2a). Jest to jednocześnie wartość, dla której trójmian przyjmuje wartość zero.

10.Trójmian kwadratowy

Wyrażenie ax2+bx+cax^2+bx+c, gdzie a≠0a\ne0. Równanie kwadratowe otrzymujemy po przyrównaniu trójmianu do zera.

11.Pierwiastek równania

Liczba, która po podstawieniu za xx sprawia, że lewa strona równania ma wartość zero. Nazywa się ją także rozwiązaniem równania.

12.Sprowadzanie równania do postaci ogólnej

Polega na wykonaniu działań i przeniesieniu wszystkich wyrazów na jedną stronę, aby otrzymać postać ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0.

13.Współczynniki aa, bb, cc

W równaniu ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0: aa stoi przy x2x^2, bb przy xx, a cc jest wyrazem wolnym. Trzeba zachować ich znaki podczas odczytywania.

14.Znaczenie znaku współczynnika bb

We wzorach na pierwiastki występuje −b-b, czyli liczba przeciwna do współczynnika bb. Jeśli b=−7b=-7, to −b=7-b=7.

Notatka

Równanie kwadratowe i jego współczynniki

Równaniem kwadratowym nazywamy równanie postaci ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0, gdzie aa, bb i cc są liczbami rzeczywistymi, przy czym koniecznie a≠0a\ne0. Warunek ten jest istotny: gdyby a=0a=0, wyraz z x2x^2 zniknąłby i równanie nie byłoby kwadratowe.

Lewa strona równania, czyli wyrażenie ax2+bx+cax^2+bx+c, to trójmian kwadratowy. Współczynnik aa odczytujemy przy x2x^2, współczynnik bb przy xx, a cc jest wyrazem wolnym. Znaki współczynników są częścią ich wartości.

Ważne

W równaniu x2−7x+10=0x^2-7x+10=0 współczynnik bb wynosi −7-7, a nie 77.

W wielu zadaniach równanie nie jest od razu zapisane w postaci ogólnej. Należy wtedy wykonać działania, przenieść wszystkie wyrazy na jedną stronę i po drugiej stronie pozostawić zero. Dopiero z tak otrzymanej postaci poprawnie odczytuje się współczynniki.

Wyróżnik, czyli delta

Do ustalenia liczby rozwiązań równania kwadratowego stosujemy wyróżnik oznaczany przez Δ\Delta. Obliczamy go według wzoru Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac.

W obliczeniach szczególnej uwagi wymaga podstawienie współczynnika bb wraz z jego znakiem. Jeżeli b=−5b=-5, to we wzorze zapisujemy (−5)2(-5)^2, a nie −52-5^2. Nawias pokazuje, że podnosimy do kwadratu całą liczbę ujemną.

Znak delty decyduje o liczbie pierwiastków rzeczywistych:

  • gdy Δ>0\Delta>0, równanie ma dwa różne pierwiastki rzeczywiste;
  • gdy Δ=0\Delta=0, równanie ma jeden pierwiastek rzeczywisty, zwany podwójnym;
  • gdy Δ<0\Delta<0, równanie nie ma pierwiastków w zbiorze liczb rzeczywistych.

Zapamiętaj

Najpierw oblicz Δ\Delta, a dopiero potem wybierz właściwy wzór na rozwiązanie.

Wzory na pierwiastki

Jeżeli Δ>0\Delta>0, korzystamy z dwóch wzorów: x1=(−b−Δ)/(2a)x_1=(-b-\sqrt{\Delta})/(2a) oraz x2=(−b+Δ)/(2a)x_2=(-b+\sqrt{\Delta})/(2a). Różnią się one wyłącznie znakiem przed Δ\sqrt{\Delta}.

Jeżeli Δ=0\Delta=0, oba wzory dałyby tę samą wartość. Zapisujemy wtedy jeden pierwiastek: x0=−b/(2a)x_0=-b/(2a).

Przy stosowaniu wzorów trzeba pamiętać, że licznik obejmuje całe wyrażenie −b±Δ-b\pm\sqrt{\Delta}, natomiast mianownikiem jest całe 2a2a. Częsty błąd polega na dzieleniu tylko pierwiastka z delty przez 2a2a albo na niezastosowaniu znaku przeciwnego do znaku współczynnika bb.

Przykład

Dla x2−5x+6=0x^2-5x+6=0 mamy Δ=1\Delta=1, więc x1=(5−1)/2=2x_1=(5-1)/2=2 i x2=(5+1)/2=3x_2=(5+1)/2=3.

Schemat rozwiązywania zadania

W typowym zadaniu warto pracować według stałego schematu. Najpierw sprowadź równanie do postaci ogólnej ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0. Następnie odczytaj aa, bb i cc, nie gubiąc znaków. Oblicz deltę, oceń jej znak i dopiero wtedy wyznacz pierwiastki albo zapisz, że ich nie ma w zbiorze liczb rzeczywistych.

Przykładowo z równania 3x2=6x+93x^2=6x+9 otrzymujemy 3x2−6x−9=03x^2-6x-9=0. Stąd a=3a=3, b=−6b=-6, c=−9c=-9. Delta wynosi (−6)2−4⋅3⋅(−9)=144(-6)^2-4\cdot3\cdot(-9)=144, więc istnieją dwa różne rozwiązania.

Na końcu dobrze jest wykonać sprawdzenie: podstawienie otrzymanej liczby za xx do równania powinno dać prawdziwą równość. Jest to szczególnie przydatne, gdy rachunki zawierały liczby ujemne lub ułamki.

Zadania maturalne i interpretacja

W zadaniach maturalnych wyróżnik służy nie tylko do bezpośredniego rozwiązywania równań. Może pozwolić określić, ile rozwiązań ma dane równanie, dobrać wartość współczynnika albo uzasadnić brak rozwiązań rzeczywistych.

Jeśli zadanie pyta, kiedy równanie ma dokładnie jeden pierwiastek, należy przyjąć warunek Δ=0\Delta=0. Gdy ma mieć dwa różne rozwiązania, wymagamy Δ>0\Delta>0. Brak rozwiązań rzeczywistych odpowiada warunkowi Δ<0\Delta<0.

W równaniu z literą, na przykład x2+mx+9=0x^2+mx+9=0, współczynnik mm traktuje się podczas liczenia delty jak bb. Warunek jednego pierwiastka prowadzi do równania m2−36=0m^2-36=0, z którego otrzymujemy m=6m=6 lub m=−6m=-6.

W odpowiedzi zawsze podawaj zbiór rozwiązań zgodny z wynikiem: dwa pierwiastki, jeden pierwiastek albo informację o braku rozwiązań rzeczywistych.

Sprawdzian do druku

Arkusz PDF z kluczem, punktacją i oceną

Sprawdzam sprawdzian…

Znasz kogoś z klasy, komu się przyda? Podziel się zestawem

WhatsApp

Podobne zestawy

Zobacz wszystkie fiszki z matematyki