Matematyka

Równania kwadratowe: wyróżnik i pierwiastki

Zestaw porządkuje najważniejsze wiadomości o równaniach kwadratowych w liceum: postać ogólną, wyróżnik Δ\Delta oraz wzory na pierwiastki. Przećwiczysz liczenie Δ\Delta, rozpoznawanie liczby rozwiązań, zapisywanie odpowiedzi i typowe zadania maturalne.

Szkoła średnia10 fiszek16 pytań w 2 etapachnotatka

Podcast

Ładuję…

Quizy w tym zestawie

16 pytań w 2 etapach

Odblokujesz je po dodaniu zestawu.

  1. Etap 1

    7 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 a≠0a\neq 0. Liczby aa, bb, cc są współczynnikami równania, a najwyższa potęga niewiadomej wynosi 22.

2.Postać ogólna równania kwadratowego

Postać ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0, gdzie a≠0a\neq 0. W tej postaci najłatwiej odczytać współczynniki potrzebne do obliczenia wyróżnika i pierwiastków.

3.Współczynniki aa, bb, cc

W równaniu ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 liczba aa stoi przy x2x^2, liczba bb przy xx, a cc jest wyrazem wolnym. Ich poprawne odczytanie decyduje o dobrym wyniku.

4.Wyróżnik równania kwadratowego

Wyróżnik, czyli delta, to liczba obliczana ze wzoru Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac. Pozwala ustalić liczbę pierwiastków rzeczywistych równania kwadratowego.

5.Gdy Δ>0\Delta>0

Jeśli Δ>0\Delta>0, równanie kwadratowe ma dwa różne pierwiastki rzeczywiste. Oblicza się je ze wzorów x1=−b−Δ2ax_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a} oraz x2=−b+Δ2ax_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}.

6.Gdy Δ=0\Delta=0

Jeśli Δ=0\Delta=0, równanie ma jeden pierwiastek rzeczywisty podwójny: x0=−b2ax_0=\frac{-b}{2a}. Oznacza to, że oba pierwiastki zlewają się w jeden.

7.Gdy Δ<0\Delta<0

Jeśli Δ<0\Delta<0, równanie kwadratowe nie ma pierwiastków rzeczywistych. W zakresie szkoły ponadpodstawowej w podstawie programowej kończy się wtedy odpowiedź stwierdzeniem o braku rozwiązań rzeczywistych.

8.Wzory na pierwiastki równania kwadratowego

Dla Δ≥0\Delta\geq 0 pierwiastki wyznaczamy ze wzorów: x1=−b−Δ2ax_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}, x2=−b+Δ2ax_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}. Gdy Δ=0\Delta=0, oba wzory dają ten sam wynik.

9.Pierwiastek podwójny

To sytuacja, gdy równanie kwadratowe ma jedno rozwiązanie rzeczywiste, ale liczone jak dwa jednakowe pierwiastki. Zachodzi wtedy Δ=0\Delta=0.

10.Rozwiązanie równania kwadratowego

Rozwiązaniami są takie liczby, które po podstawieniu do równania dają prawdziwą równość. Po obliczeniu warto sprawdzić wynik przez podstawienie.

Notatka

Czym jest równanie kwadratowe

Równanie kwadratowe to równanie jednej niewiadomej, które można zapisać w postaci ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0, gdzie a≠0a\neq 0. Liczby aa, bb i cc nazywamy współczynnikami równania. Współczynnik aa stoi przy x2x^2, współczynnik bb przy xx, a cc jest wyrazem wolnym.

Najważniejsze przed rozpoczęciem obliczeń jest doprowadzenie równania do postaci ogólnej. Trzeba więc przenieść wszystkie wyrazy na jedną stronę, uporządkować je według malejących potęg niewiadomej i dopiero wtedy odczytać współczynniki. To bardzo ważne, bo najczęstsze błędy wynikają nie z samego wzoru, lecz z pomylenia znaków przy bb albo cc.

Wyróżnik, czyli delta

Do badania liczby rozwiązań równania kwadratowego używamy wyróżnika, zwanego też deltą. Obliczamy go ze wzoru

  • Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac

Delta informuje, ile pierwiastków rzeczywistych ma równanie.

  • jeśli Δ>0\Delta>0, równanie ma dwa różne pierwiastki rzeczywiste,
  • jeśli Δ=0\Delta=0, równanie ma jeden pierwiastek rzeczywisty podwójny,
  • jeśli Δ<0\Delta<0, równanie nie ma pierwiastków rzeczywistych.

W praktyce warto najpierw bardzo dokładnie obliczyć b2b^2, a potem iloczyn 4ac4ac. Gdy któryś ze współczynników jest ujemny, trzeba szczególnie uważać na znaki. Na maturze często punkt traci się właśnie przez błędne obliczenie delty.

Wzory na pierwiastki równania kwadratowego

Jeżeli Δ≥0\Delta\geq 0, pierwiastki równania kwadratowego wyznaczamy ze wzorów

  • x1=−b−Δ2ax_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}
  • x2=−b+Δ2ax_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}

Można też zapamiętać skrócony zapis:

  • x1,2=−b±Δ2ax_{1,2}=\frac{-b\pm\sqrt{\Delta}}{2a}

Gdy Δ=0\Delta=0, oba wzory prowadzą do tego samego wyniku, więc otrzymujemy jeden pierwiastek podwójny:

  • x0=−b2ax_0=\frac{-b}{2a}

Jeżeli Δ<0\Delta<0, w zakresie liczb rzeczywistych kończymy rozwiązanie stwierdzeniem, że równanie nie ma rozwiązań rzeczywistych.

Schemat rozwiązywania krok po kroku

Typowy sposób rozwiązywania równania kwadratowego jest prosty i warto go stosować zawsze w tej samej kolejności.

  • Doprowadź równanie do postaci ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0.
  • Odczytaj współczynniki aa, bb, cc.
  • Oblicz deltę: Δ=b2−4ac\Delta=b^2-4ac.
  • Oceń liczbę rozwiązań na podstawie znaku delty.
  • Jeśli Δ≥0\Delta\geq 0, podstaw do wzoru na pierwiastki.
  • Zapisz odpowiedź i, jeśli to możliwe, sprawdź wynik przez podstawienie.

Przykład: dla równania x2−5x+6=0x^2-5x+6=0 mamy a=1a=1, b=−5b=-5, c=6c=6. Stąd Δ=25−24=1\Delta=25-24=1. Zatem x1=5−12=2x_1=\frac{5-1}{2}=2 i x2=5+12=3x_2=\frac{5+1}{2}=3.

Szczególne przypadki i interpretacja wyniku

Nie każde równanie kwadratowe ma dwa rozwiązania. Jeśli delta jest równa zero, otrzymujemy jeden pierwiastek podwójny. Na przykład równanie x2−4x+4=0x^2-4x+4=0 ma deltę równą 00, więc jego rozwiązaniem jest tylko x=2x=2.

Jeżeli delta jest ujemna, w zbiorze liczb rzeczywistych nie ma rozwiązań. Dzieje się tak dlatego, że nie można obliczyć pierwiastka kwadratowego z liczby ujemnej w zbiorze liczb rzeczywistych. Przykładem jest równanie x2+2x+5=0x^2+2x+5=0, dla którego Δ=4−20=−16\Delta=4-20=-16.

W zadaniach szkolnych trzeba wyraźnie napisać, czy odpowiedź dotyczy liczb rzeczywistych. Na poziomie podstawowym zwykle właśnie w tym zbiorze rozwiązujemy równania kwadratowe.

Najczęstsze błędy i wskazówki maturalne

Najczęstszy błąd to złe odczytanie współczynników. W równaniu x2−7x+10=0x^2-7x+10=0 współczynnik bb wynosi −7-7, a nie 77. Drugi częsty błąd to nieuporządkowanie równania przed rozpoczęciem liczenia. Na przykład z równania 3−2x2+x=03-2x^2+x=0 trzeba najpierw zrobić −2x2+x+3=0-2x^2+x+3=0.

Warto też pamiętać, że zapis odpowiedzi ma znaczenie. Gdy są dwa pierwiastki, podajemy oba. Gdy jest jeden pierwiastek podwójny, zapisujemy jedną liczbę. Gdy rozwiązań rzeczywistych nie ma, trzeba to wyraźnie zaznaczyć.

W zadaniach maturalnych pojawiają się polecenia typu: oblicz deltę, wyznacz liczbę rozwiązań, rozwiąż równanie albo sprawdź, czy dana liczba jest pierwiastkiem. Dobra znajomość schematu i uważność przy znakach zwykle wystarczają, by poprawnie rozwiązać takie zadanie.

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