3.9: Розв'язувати рівняння за допомогою цілих чисел; Властивість поділу рівності (частина 1)
- Page ID
- 57718
- Визначте, чи є ціле число розв'язком рівняння
- Розв'язуйте рівняння з цілими числами за допомогою властивостей додавання та віднімання рівності
- Модель поділу власності рівності
- Розв'язуйте рівняння за допомогою властивості поділу рівності
- Перевести на рівняння і вирішити
Перш ніж приступити до роботи, пройдіть цю вікторину про готовність.
- Оцініть\(x + 4\), коли\(x = −4\). Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте приклад 3.2.9.
- Вирішити:\(y − 6 = 10\). Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте приклад 2.3.6.
- Перевести в алгебраїчний вираз\(5\) менше, ніж\(x\). Якщо ви пропустили цю проблему, перегляньте таблицю 1.3.1.
Визначте, чи є число розв'язком рівняння
У Вирішенні рівнянь з властивостями віднімання та додавання рівності ми побачили, що розв'язком рівняння є значенням змінної, яка робить істинний твердження при заміні в це рівняння. У цьому розділі ми знайшли рішення, які були цілими числами. Тепер, коли ми працювали з цілими числами, ми знайдемо цілі рішення рівнянь.
Кроки, які ми робимо, щоб визначити, чи є число розв'язком рівняння, однакові, чи є розв'язок цілим числом або цілим числом.
Крок 1. Підставляємо число для змінної в рівняння.
Крок 2. Спростіть вирази з обох сторін рівняння.
Крок 3. Визначте, чи істинно отримане рівняння.
- Якщо це правда, число - це рішення.
- Якщо це не відповідає дійсності, число не є рішенням.
Визначте, чи є кожне з наведених нижче рішень\(2x − 5 = −13\):
- \(x = 4\)
- \(x = −4\)
- \(x = −9\)
Рішення
(а) Замініть 4 на x у рівнянні, щоб визначити, чи є воно істинним. | 2х− 5 = −13 |
\(\textcolor{red}{4}\)Замінюємо x. | \(2(\textcolor{red}{4}) - 5 \stackrel{?}{=} -13\) |
Помножити. | \(8 - 5 \stackrel{?}{=} -13\) |
Відніміть. | \(3 \neq -13\) |
Так як\(x = 4\) не призводить до істинного рівняння, не\(4\) є рішенням рівняння.
(b) Замініть -4 на x у рівнянні, щоб визначити, чи є воно істинним. | 2х− 5 = −13 |
\(\textcolor{red}{-4}\)Замінюємо x. | \(2(\textcolor{red}{-4}) - 5 \stackrel{?}{=} -13\) |
Помножити. | \(-8 - 5 \stackrel{?}{=} -13\) |
Відніміть. | \(-13 = -13 \; \checkmark\) |
Оскільки в\(x = −4\) результаті виходить істинне рівняння,\(−4\) є розв'язком рівняння.
(b) Замініть -9 для x у рівнянні, щоб визначити, чи є воно істинним. | 2х− 5 = −13 |
\(\textcolor{red}{-9}\)Замінюємо x. | \(2(\textcolor{red}{-9}) - 5 \stackrel{?}{=} -13\) |
Помножити. | \(-18 - 5 \stackrel{?}{=} -13\) |
Відніміть. | \(-23 \neq -13\) |
Так як\(x = −9\) не призводить до істинного рівняння, не\(−9\) є рішенням рівняння.
Визначте, чи є кожне з наведених нижче рішень\(2x − 8 = −14\):
- \(x = −11\)
- \(x = 11\)
- \(x = −3\)
- Відповідь на
-
ні
- Відповідь б
-
ні
- Відповідь c
-
так
Визначте, чи є кожне з наведених нижче рішень\(2y + 3 = −11\):
- \(y = 4\)
- \(y = −4\)
- \(y = −7\)
- Відповідь на
-
ні
- Відповідь б
-
ні
- Відповідь c
-
так
Розв'язуйте рівняння з цілими числами за допомогою властивостей додавання та віднімання рівності
У розв'язанні рівнянь з властивостями віднімання та додавання рівності ми розв'язували рівняння, подібні до двох показаних тут, використовуючи властивості віднімання та додавання рівності. Тепер ми можемо використовувати їх знову з цілими числами.
\[\begin{split} x + 4 & = 12 \qquad \qquad \qquad y - 5 = 9 \\ x + 4 \textcolor{red}{-4} & = 12 \textcolor{red}{-4} \qquad \; \; y - 5 \textcolor{red}{+5} = 9 \textcolor{red}{+5} \\ x & = 8 \qquad \qquad \qquad \qquad \; y = 14 \end{split} \nonumber \]
Коли ви додаєте або віднімаєте однакову величину з обох сторін рівняння, ви все одно маєте рівність.
Віднімання властивості рівності | Додаткова властивість рівності |
---|---|
Для будь-яких чисел a, b, c, якщо a = b, то a − c = b − c. | Для будь-яких чисел a, b, c, якщо a = b то a + c = b + c. |
Вирішити:\(y + 9 = 5\).
Рішення
Відніміть 9 з кожного боку, щоб скасувати додавання. | \(y + 9 \textcolor{red}{-9} = 5 \textcolor{red}{-9}\) |
Спростити. | \(y = -4\) |
Перевірте результат, підставивши\(−4\) в вихідне рівняння.
Замінюємо −4 для y | \(-4 + 9 \stackrel{?}{=} 5\) |
\(5 = 5 \; \checkmark\) |
Оскільки\(y = −4\) робить\(y + 9 = 5\) правдиве твердження, ми знайшли рішення цього рівняння
Вирішити:\(y + 11 = 7\)
- Відповідь
-
\(-4\)
Вирішити:\(y + 15 = −4\)
- Відповідь
-
\(-19\)
Вирішити:\(a − 6 = −8\)
Рішення
Додайте 6 до кожної сторони, щоб скасувати віднімання. | \(a - 6 \textcolor{red}{+6} = -8 \textcolor{red}{+6}\) |
Спростити. | \(a = -2\) |
Перевірте результат, підставивши −2 у вихідне рівняння. | \(a - 6 = -8\) |
Замініть −2 для a. | \(-2 - 6 \stackrel{?}{=} -8\) |
\(-8 = -8 \; \checkmark\) |
Рішення\(a − 6 = −8\) є\(−2\). Оскільки\(a = −2\) робить\(a − 6 = −8\) правдиве твердження, ми знайшли рішення цього рівняння.
Вирішити:\(a − 2 = −8\)
- Відповідь
-
\(-6\)
Вирішити:\(n − 4 = −8\)
- Відповідь
-
\(-4\)
Модель поділу власності рівності
Всі рівняння, які ми розв'язали до цих пір, мали форму\(x + a = b\) або\(x − a = b\). Ми змогли ізолювати змінну шляхом додавання або віднімання постійного члена. Тепер ми подивимося, як вирішувати рівняння, які передбачають поділ. Ми змоделюємо рівняння з конвертами та лічильниками на малюнку\(\PageIndex{1}\).
Малюнок\(\PageIndex{1}\)
Тут є два однакових конверта, які містять однакову кількість лічильників. Пам'ятайте, ліва частина робочого простору повинна дорівнювати правій стороні, а ось лічильники з лівого боку «заховані» в конвертах. Так скільки лічильників в кожному конверті?
Щоб визначити кількість, розділіть лічильники з правого боку на\(2\) групи однакового розміру. Так\(6\) лічильники розділені на\(2\) групи означає, що в кожній групі повинні бути\(3\) лічильники (так як\(6 ÷ 2 = 3\)).
Які рівняння моделює ситуацію, показану на малюнку\(\PageIndex{2}\)? Є два конверти, і кожен містить\(x\) лічильники. Разом два конверти повинні містити загальну кількість\(6\) лічильників. Отже, рівняння, яке моделює ситуацію\(2x = 6\).
Малюнок\(\PageIndex{2}\)
Ми можемо розділити обидві сторони рівняння\(2\), як ми зробили з конвертами та лічильниками.
\[\begin{split} \dfrac{2x}{\textcolor{red}{2}} & = \dfrac{6}{\textcolor{red}{2}} \\ x & = 3 \end{split} \nonumber \]
Ми виявили, що кожен конверт містить\(3\) лічильники. Чи перевіряє це? Ми знаємо\(2 • 3 = 6\), так що це працює. Три лічильники в кожному з двох конвертів робить рівних шести. На малюнку\(\PageIndex{3}\) показаний інший приклад.
Малюнок\(\PageIndex{3}\)
Тепер у нас є\(3\) однакові конверти і\(12\) прилавки. Скільки лічильників в кожному конверті? Доводиться розділити\(12\) лічильники на\(3\) групи. Так як\(12 ÷ 3 = 4\), в кожному конверті повинні бути\(4\) лічильники. Див\(\PageIndex{4}\). Малюнок.
Малюнок\(\PageIndex{4}\)
Рівняння, яке моделює ситуацію, є\(3x = 12\). Ми можемо розділити обидві сторони рівняння на\(3\).
\[\begin{split} \dfrac{3x}{\textcolor{red}{3}} & = \dfrac{12}{\textcolor{red}{3}} \\ x & = 4 \end{split} \nonumber \]
Чи перевіряє це? Це робить тому, що\(3 • 4 = 12\).
Напишіть рівняння, змодельоване конвертами та лічильниками, а потім вирішіть його.
Рішення
Ліворуч є\(4\) конверти, або\(4\) невідомі значення, які відповідають\(8\) лічильникам праворуч. Назвемо невідоме кількість в конвертах\(x\).
Напишіть рівняння. | \(4x = 8\) |
Розділіть обидві сторони на 4. | \(\dfrac{4x}{\textcolor{red}{4}} = \dfrac{8}{\textcolor{red}{4}}\) |
Спростити. | \(x = 2\) |
У кожному конверті є\(2\) лічильники.
Напишіть рівняння, змодельоване конвертами та лічильниками. Тоді вирішуйте її.
- Відповідь
-
\(4x=12\);\(x=3\)
Напишіть рівняння, змодельоване конвертами та лічильниками. Тоді вирішуйте її.
- Відповідь
-
\(3x=6\);\(x=2\)
Розв'язуйте рівняння за допомогою властивості поділу рівності
Попередні приклади призводять до поділу власності рівності. Коли ви ділите обидві сторони рівняння на будь-яке ненульове число, ви все одно маєте рівність.
Для будь-яких чисел\(a, b, c\), і\(c ≠ 0\),
\[\text{If } a = b \text{ then } \dfrac{a}{c} = \dfrac{b}{c} \ldotp\]
Вирішити:\(7x = −49\).
Рішення
Щоб ізолювати\(x\), нам потрібно скасувати множення.
Розділіть кожну сторону на 7. | \(\dfrac{7x}{\textcolor{red}{7}} = \dfrac{-49}{\textcolor{red}{7}}\) |
Спростити | \(x = -7\) |
Перевірте розчин.
Замініть −7 для x. | \(7(-7) \stackrel{?}{=} -49\) |
\(-49 = -49 \; \checkmark\) |
Отже,\(−7\) це рішення рівняння.
Вирішити:\(8a = 56\)
- Відповідь
-
\(7\)
Вирішити:\(11n = 121\)
- Відповідь
-
\(11\)
Вирішити:\(−3y = 63\).
Рішення
Щоб ізолювати\(y\), нам потрібно скасувати множення.
Розділіть кожну сторону на −3. | \(\dfrac{-3y}{\textcolor{red}{-3}} = \dfrac{63}{\textcolor{red}{-3}}\) |
Спростити. | \(y = -21\) |
Перевірте розчин.
Замініть −21 для y. | \(-3(-21) \stackrel{?}{=} 63\) |
\(63 = 63 \; \checkmark\) |
Так як це вірне твердження,\(y = −21\) є рішення рівняння.
Вирішити:\(−8p = 96\)
- Відповідь
-
\(-12\)
Вирішити:\(−12m = 108\)
- Відповідь
-
\(-9\)