Графическое решение квадратных уравнений

Немного истории
Еще в древнем Вавилоне могли решить некоторые виды квадратных уравнений.
Диофант Александрийский,
Аль- Хорезми
.
Евклид Омар Хайям
Решали уравнения
геометрическими и
графическими способами

Для графического решения квадратного уравнения представьте его в одном из видов: ax2 + bx +c = 0
ax2 = -bx – c
ax2 + c = - bx
a(x + b/2a)2 = ( 4ac - b2 )/4a
Квадратное уравнение имеет вид ax2 + bx + c = 0

Алгоритм графического решения квадратных уравнений
Ввести функцию f(x), равную левой части и g(x) , равную правой части
Построить графики функций y=f(x) и y=g(x) на одной координатной плоскости
Отметить точки пересечения графиков
Найти абсциссы точек пересечения, сформировать ответ

Способы графического решения квадратного уравнения
ах² + bх + с = 0
Способ поcтрое-
ния параболы y=ах² +bx+c
Способ поcтрое-
ния прямой
у= bx+c и параболы у = ах²
Способ поcтрое-
ния прямой
у= bx и параболы у = ах²+с
Способ выделе-ния полного квадрата
I
II
III
(a)
(b)
Способ поcтрое-
ния прямой
у= с и параболы у = ах²+ bx
(в)

«Человеку, изучающему алгебру, часто полезнее решить одну и ту же задачу различными способами, чем решать три-четыре различные задачи. Решая одну задачу различными способами, можно путем сравнения выяснить, какой из них короче и эффективнее. Так вырабатывается опыт». У. У. Сойер.

Графическое решение квадратного уравнения
Иллюстрация на одном примере

Алгоритм решения квадратного уравнения графическим способом
Способ 1
Построить график функции y=ax2+bx+c
Найти точки пересечения графика с осью абсцисс

Решить уравнение
1 способ
Корнями уравнения являются
абсциссы точек пересечения графика с осью х, т.е. где у=0.
Значит, корни уравнения -1 и 3. Проверка устно. Ответ: -1; 3.
-1
1
-1
3
х
3
о
у

Алгоритм построения параболы
найти координаты вершины; провести ось параболы;
отметить на оси абсцисс две точки, симметричные относительно оси параболы; найти значения функции в этих точках;
провести параболу через полученные точки.

Пусть f(x)= x2 – 2x -3 и g(x) =0
а = 1>0, ветви вверх
Координаты вершины x۪۪ ο =-b/2a; x۪۪ ο =1 .
y ο = 1² - 2 – 3 = -4; y ο = -4; ( 1; -4)
Найти точки абсциссы которых симметричны относительно х=1
Построить по таблице график y=x2 -2x -3
Примеры графического решения квадратных уравнений
3
-1
Решение уравнения x2-2x –3=0
Корни уравнения равны абсциссам точек пересечения параболы с осью ОХ
у=x2 – 2x -3

Графический способ решения квадратных уравнений
Парабола и
прямая
касаются
Парабола и прямая
пересекаются
Квадратное уравнение имеет два равных корня
Квадратное уравнение не имеет корней
Квадратное уравнение имеет два различных корня
Парабола и прямая не
пересекаются и не касаются

Алгоритм решения квадратного уравнения графическим способом
Способ 2(а)
Построить графики функции y=ax2 и у = bx+ с
Найти абсциссы точек пересечения графиков.

x2 – 2x – 3 =0
Представим в виде x2 = 2x +3
Пусть f(x)=x2 и g(x)=2x +3
Построим на одной координатной плоскости графики функций
y=x2 иy= 2x + 3
3
-1
Корни уравнения абсциссы точек пересечения параболы с прямой

2 способ
Преобразуем уравнение
к виду
Построим в одной системе координат графики функций
-это парабола
-это прямая
х
у
0
1
3
5
3
-1
3
Корнями уравнения являются
абсциссы точек пересечения: -1 и 3
Корнями уравнения являются
абсциссы точек пересечения: -1 и 3

4 x2 – 4x + 1 =0
Представим в виде 4x2 = 4x -1
1). Построим графики функций:
у = 4 x2 , у = 4x - 1
2). Строим параболу у = 4 x2
а = 4, ветви вверх
хο = - ; хο= 0; ; уο= 0.
По шаблону строим параболу
3). Строим прямую у = 4x - 1
-1
0
1
3
1
0,5
Корнем уравнения является
абсцисса точки пересечения: 0,5
-1
-1
у
х

Алгоритм решения квадратного уравнения графическим способом
Способ 2 (b)
Преобразовать уравнение к виду
ax2+с = bx
Построить:
параболу y = ax2+с и прямую y = bx
Найти абсциссы точек пересечения
графиков функции.

x2 – 2x – 3 =0 Представим в виде x2 –3 = 2x
Пусть f(x)=x2 –3 и g(x)=2x
Построим на одной координатной плоскости графики функций
y=x2 –3 и y =2x
-1
3
Корни уравнения абсциссы точек пересечения параболы с прямой
y=x2 –3
y =2x

x2 – 4x + 5 =0 Представим в виде x2 +5 = 4x
Пусть f(x)=x2 +5 и g(x)=4x
Построим на одной координатной плоскости графики функций
y=x2 +5 и y =4x
Точек пересечения параболы с прямой нет
Ответ: корней нет
y=x2 +5
y =4x
y
x
о

Алгоритм решения квадратного уравнения графическим способом
Способ 2(в)
Построить графики функции
y=ax2 + bx и у = с
Найти абсциссы точек пересечения графиков.

x2 – 2x – 3 =0
Представим в виде x2 – 2x = 3
Пусть f(x)= х² - 2х и g(x)=3
Построим на одной координатной плоскости графики функций
y= х² - 2х и y=3
-1
3
Корни уравнения абсциссы точек пересечения параболы с прямой
y=3
y= х² - 2х
y
х
о
2
-1
3

Алгоритм решения квадратного уравнения графическим способом
Способ 3
(выделение полного квадрата)
Преобразовать уравнение к виду
a(x+l)2 = m
Построить:
параболу y = a(x+l)2 и прямую y = m
Найти абсциссы точек пересечения графиков функций.

Выделение квадрата двучлена.
x2 – 2x + 1 = 3 + 1 ( x –1)2=4.
x2 – 2x = 3
( x –1)2 - 4 = 0
( x –1)2 - 2² = 0
( x –1 – 2) ( x –1 + 2 ) = 0
( x –3 ) ( x + 1 ) = 0
x –3 = 0
x + 1 = 0
x = 3
x = - 1

x2 – 2x – 3 =0
Представим в виде (x –1)2=4
Пусть f(x)= (x – 1)2 и g(x)=4
Построим на одной координатной плоскости графики функций
y= (x –1)2 и y=4
-1
3
Корни уравнения абсциссы точек пересечения параболы с прямой
y=4
y= (x –1)2

Решите графически уравнение
Группа А
Бычев Андрей
Ерофеева Ксения
Каминская Света
Лобов Егор
Лукьяненко Вероника
Осипов Павел
Циорба Влад
Группа С Григорьева Катя
Соловьев Илья
Группа В
Баличев Илья
Помигуев Павел
Фролов Саша
х² + 2х – 8= 0
4х² - 8х + 3= 0
3х² + 2х – 1= 0

Сколько нам открытий чудных готовит просвещения дух?

Решить графически уравнение

Как решить уравнение?
Построить график квадратичной функции и абсциссы точек пересечения параболы с осью x будут являться корнями уравнения.
Выполнить преобразование уравнения, рассмотреть функции, построить графики этих функций, установить точки пересечения графиков функций, абсциссы которых и будут являться корнями уравнения.

Решить графически уравнение

Построить график функции

Построить график функции

Корни уравнения: абсциссы точек пересечения графиков функций

Построить график функции
Корни уравнения:
точки пересечения
параболы с осью ОХ

Решить графически уравнение
Корни уравнения:
точки пересечения
параболы и прямой

Решить графически уравнение
Корни уравнения:
точки пересечения
параболы и прямой

Итог
Познакомились:
с графическим методом решения квадратных уравнений;
с различными способами графического решения квадратных уравнений.
закрепили знания по построению графиков различных функций.

Заключительное слово учителя:
«Чем больше и глубже вам удастся усвоить азы математики и научиться пользоваться ее методами, тем дальше и быстрее вы сумеете продвинуться в использовании математических средств в той области деятельности, которой займетесь после школы»