Równania kwadratowe
Krok po kroku
Pojęcia
Równanie kwadratowe to równanie, które można zapisać w postaci ogólnej ax^2+bx+c=0, gdzie a, b, c są liczbami rzeczywistymi oraz a\neq 0. Zatem jest to równanie, w którym niewiadoma x występuje w drugiej potędze. W opisie równań kwadratowych używamy różnych nazw:
- ax^2 to człon kwadratowy,
- bx to człon liniowy,
- c to wyraz stały.
Przykład: 2x^2+6x-20 = 0
| człon kwadratowy | 2x^2 |
| człon liniowy | 6x |
| wyraz stały | -20 |
| rozwiązanie równania | x=2 i x=-5 |
Szczególe rodzaje równań kwadratowych:
- Jeżeli b=0, mówimy o równaniu bez członu liniowego: ax^2+c=0.
- Jeżeli c=0, mówimy o równaniu bez wyrazu wolnego: ax^2+bx=0.
Rozwiązywanie równania kwadratowego
Każde równanie kwadratowe można rozwiązać, obliczając deltę Δ. Używamy wzoru: Δ=b^2-4\cdot a\cdot c. Możliwe są trzy przypadki:
- Δ \lt 0 – równanie nie ma rozwiązań w zbiorze liczb rzeczywistych,
- Δ = 0 – równanie ma jedno rozwiązanie (tzw. pierwiastek podwójny),
- Δ \gt 0 – równanie ma dwa rozwiązania.
Pierwiastki równania kwadratowego obliczamy ze wzorów:
- x_1=\frac{-b+\sqrt{Δ}}{2a}
- x_2=\frac{-b-\sqrt{Δ}}{2a}
Przykład: x^2+2x-3=0
- Dla tego równania: a=1, b=2, c=-3.
- Delta: Δ=b^2-4ac = 2^2-4\cdot 1\cdot(-3) = 4+12=16.
- Δ>0, czyli równanie ma dwa rozwiązania.
- x_1 = \frac{-b+\sqrt{Δ}}{2a} = \frac{-2+\sqrt{16}}{2\cdot 1} = 1
- x_2 = \frac{-b-\sqrt{Δ}}{2a} = \frac{-2-\sqrt{16}}{2\cdot 1} = -3
- Rozwiązaniami równania są liczby 1 i -3.
Wzory Viète’a
Równania kwadratowe możemy rozwiązywać także bez obliczania delty, korzystając ze wzorów Viète’a, które mają postać: x_1+x_2=-\frac{b}{a}, x_1\cdot x_2=\frac{c}{a}. W przypadku, gdy a=1: x_1+x_2=-b, x_1\cdot x_2=c.
Równania kwadratowe bez członu liniowego (średnie)