Основы математики
Уравнения

Квадратные уравнения

Полный и подробный обзор квадратных уравнений: квадратные трехчлены, формулы Виета, дискриминант, выделение полного квадрата, разложение на множители, применение в реальной жизни. Вы даже научитесь решать квадратные уравнения в уме!

Квадратный трехчлен и уравнение

Игра с трехчленами

Ликбез

Приведите выражение к виду квадратного трехчлена, если это возможно. Определите, чему равны его коэффициенты A, B и C.

x2+5x+6x^2 + 5x + 6

Точно квадратное уравнение?

Ликбез

Определите, является ли данное уравнение квадратным. Если да, приведите его к общему виду квадратного уравнения. Определите, чему равны его коэффициенты A, B и C.

11x2+2x3=011x^2 + 2x - 3 = 0

Квадратный конструктор

Ликбез

Составьте квадратное уравнение с переменной v из данных коэффициентов A, B и C:

A=118A = \frac{11}{8}
B=39B = 3\sqrt{9}
C=98C = \frac{-9}{8}

Неполные квадратные уравнения

Решение неполных уравнений

Ликбез

Решите неполное квадратное уравнение:

x2+5x=0x^2 + 5x = 0

Формулы неполных уравнений

Нормальный

Выведите общую формулу для решения неполных квадратных уравнений при C = 0:

Ax2+Bx=0Ax^2 + Bx = 0

Делить, нельзя помиловать

Нормальный

Маше нужно было решить неполное квадратное уравнение при C = 0:

2x2+3x=02x^2 + 3x = 0

Она решила по правилу одинакового действия поделить обе части уравнения на x:

2x+3=02x + 3 = 0

Решая это элементарное уравнение, она нашла корень 32-\frac{3}{2} и сдала работу на проверку учителю. Правильно ли она решила уравнение? Если нет, подробно объясните, в чём ошибка Маши.

Выделение полного квадрата

Полный квадрат

Ликбез

Выделите полный квадрат:

x2+2xy+y2x^2 + 2xy + y^2

Полный квадрат с хвостиком

Ликбез

Выделите полный квадрат:

1)m224m1) \enspace m^2 - 24m
2)x211x2) \enspace x^2 - 11x
3)t2+5t63) \enspace t^2 + 5t - 6
4)9x25x+74) \enspace 9x^2 - 5x + 7

Квадратные уравнения через полный квадрат

Ликбез

Решите уравнение, выделив полный квадрат:

u2+2u=3u^2 + 2u = 3

Проблемный полный квадрат

Нормальный

Выделите полный квадрат:

7w211w7w^2 - 11w

Минимум и Максимум

Прием
Нормальный

Найдите минимум выражения и значение x, при котором он достигается:

4x2+28x+694x^2 + 28x + 69

Формула полного квадрата

Продвинутый

Выведите общую формулу выделения полного квадрата из любого квадратного трехчлена:

Ax2+Bx+C,A0Ax^2 + Bx + C, \enspace A \neq 0

Не все так однозначно

Продвинутый

Во время выделения полного квадрата мы неявно берем корни. Но ведь взятие корня может приводить к разным результатам:

4x2+22x3+9(4x2)2+24x29+(9)2(±2x)2+22x3+(±3)24x^2 + 2\cdot 2x \cdot 3 + 9 \\ \left(\sqrt{4x^2}\right)^2 + 2\cdot \sqrt{4x^2} \cdot \sqrt{9} + \left(\sqrt{9}\right)^2 \\ (\pm2x)^2 + 2\cdot 2x \cdot 3 + (\pm3)^2

Куда деваются все эти знаки и почему у нас получается нормально выделять полный квадрат? Докажите, что мы можем игнорировать неоднозначность взятия корней и выделять полный квадрат без возьни со знаками.

Общие формулы корней

Обычные формулы

Ликбез

Решите квадратное уравнение при помощи обычных формул корней.

x26x+8=0x^2 - 6x + 8 = 0

Продвинутые формулы

Продвинутый

Решите квадратное уравнение при помощи общих формул корней.

x27ax+12a2=0x^2 - 7ax + 12a^2 = 0

Формулы Виета

Ментальная гимнастика

Ликбез

В уме найдите пары чисел (m;n), удовлетворяющие условиям:

m+n=19m + n = 19
и\text{и}
mn=88mn = 88

Архитектор уравнений

Прием
Ликбез

Составьте квадратное уравение с заданными корнями:

2 и 3

Красивые коэффициенты

Ликбез

Составьте квадратное уравнение с целыми коэффициентами, если известно, что один из корней равен:

7

Проба букв

Ликбез

При каких значениях p и q корни уравнения x2+px+q=0x^2 + px + q = 0 равны 2p и q2\dfrac{q}{2}?

Корневая эквилибристика

Нормальный

В уравнении x24x+a=0x^2-4x+a=0 сумма квадратов корней равна 16. Найдите a.

Корень от корня

Прием
Нормальный

Пускай x1x_1 и x2x_2 — корни квадратного уравнения в общем виде Ax2+Bx+C=0Ax^2 + Bx + C = 0. Будем считать, что и корни и коэффициенты не равны нулю. Составьте новое уравнение, корни которого:

  1. 1

    Противоположны корням данного

  2. 2

    Обратны корням данного

  3. 3

    В 5 раз больше корней данного

Применяя полученные формулы, запишите 3 новых уравнения из 3x2x1=03x^2 - x - 1 = 0.

Корневой трансформатор

Нормальный

Пусть x1x_1 и x2x_2 — корни квадратного уравнения 2x27x3=02x^2 - 7x - 3 = 0. Составьте новое квадратное уравнение, корнями которого являются числа:

x1+1x2x_1 + \dfrac{1}{x_2} и x2+1x1x_2 + \dfrac{1}{x_1}

Корни-акробаты

Нормальный

Не вычисляя корней уравнения 3x2+8x1=03x^2 + 8x - 1 = 0, найдите:

1)x12+x221) \enspace x_1^2 + x_2^2
2)x1x23+x2x132) \enspace x_1x_2^3 + x_2x_1^3
3)x1x22+x2x123) \enspace \frac{x_1}{x_2^2} + \frac{x_2}{x_1^2}
4)x14+x244) \enspace x_1^4 + x_2^4

Корни и параметры

Нормальный

Известно, что корни уравнения x25x+a=0x^2 - 5x + a = 0 на 1 меньше корней уравнения x27x+3a6=0x^2 - 7x + 3a - 6 = 0. Найдите a и корни каждого из уравнений.

Корневая разность

Продвинутый

Не вычисляя корней уравнения 2x25x+1=02x^2 - 5x + 1 = 0, найдите просто разность и разность квадратов его корней. Почему в обоих случаях получается два возможных ответа?

Удвоенный корень

Продвинутый

При каких значениях параметра a один из корней квадратного уравнения в два раза больше другого?

(a25a+3)x2+(3a1)x+2=0(a^2 - 5a + 3)x^2 + (3a-1)x + 2 = 0

Общие задачи

В задачах этого раздела можете использовать все методы и формулы из темы «Квадратные уравнения»:

  1. 1

    Выделение полного квадрата

  2. 2

    Формулы дискриминанта и корней квадратного уравнения

  3. 3

    Формулы Виета

  4. 4

    Разложение квадратного уравнения на множители

  5. 5

    Решение квадратных уравнений в уме

Бросайте в бой все в любом порядке!
Главное — выйти победителем наиболее эффектным и эффективным способом.

Мозг нового поколения

Прикладная
Ликбез

Покажите свое полное интеллектуальное превосходство над мудрецами древности и всеми возможными способами найдите размеры проклятого сада, который ставит их в тупик:

Колосс на глиняных ногах

Прием
Ликбез

Решите квадратное уравнение:

72x2216x2880=072x^2 - 216x - 2880 = 0

Число и его обратное

Ликбез

Сумма числа и его обратного равна 52\dfrac{5}{2}. Найдите число.

Квадратные уравнения в уме

Прием
Ликбез

Решите квадратные уравнения в уме:

1)x25x14=01) \enspace x^2 - 5x - 14 = 0
2)4x2+20x16=02) \enspace -4x^2 + 20x - 16 = 0

Последовательные квадраты

Ликбез

Сумма квадратов двух идущих друг за другом четных чисел равна 244. Найдите эти числа.

Всё и сразу!

Ликбез

Решите квадратное уравнение всеми возможными способами, а затем разложите его на множители:

4m2+m3=04m^2 + m - 3 = 0

Гадание на кофейной гуще

Прием
Нормальный

Решите квадратные уравнения не используя общих формул корней:

1)463x2102x361=02)67x2105x172=03)13x233x+14=04)8x2+25x+18=0\begin{array}{llll} 1) \enspace 463x^2 - 102x - 361 = 0 && 2) \enspace 67 x^2 - 105x - 172 = 0 \\[5px] 3) \enspace 13x^2 - 33x + 14 = 0 && 4) \enspace 8x^2 + 25x + 18 = 0 \end{array}

Бой с тенью

Красивая
Нормальный

Решите квадратное уравнение не используя общих формул корней:

2x25x7=2(35)25(35)72x^2 - 5x - 7 = 2 \cdot \left(\frac{3}{5}\right)^2 - 5 \cdot \left(\frac{3}{5}\right) - 7

Неспешный поезд

Нормальный

Поезд проезжает 200 километров с постоянной скоростью. Если бы он ехал на 10 километров в час быстрее, то проехал бы это расстояние на 1 час меньше. С какой скоростью ехал поезд?

Тонкая настройка

Нормальный

При каких значениях k произведение корней квадратного уравнения ниже равно нулю?

x2+3x+(k27k+12)=0x^2 + 3x + (k^2 - 7k + 12) = 0

Превосходство «C»

Нормальный

Выведите общие формулы для решения любых квадратных уравнений вида:

x2+2x+C=0x^2 + 2x + C = 0

При каких условиях у этого уравнения есть решения?

Вечный оптимист

Нормальный

Правда ли, что если все слагаемые квадратного уравнения в общем виде со знаком +, например 3x2+x+100=03x^2 + x + 100 = 0, то у него нет решений? Ведь мы складываем три положительных числа, которые в сумме уж никак не могут дать 0! Если это не так, то приведите контрпример и подробно объясните, почему эта логика ошибочна.

Замена переменной

Прием
Красивая
Нормальный

Решите уравнение:

x47x2144=0x^4 - 7x^2 - 144 = 0

Кровью и потом

Продвинутый

Решите уравнение:

x2+x+23x2+5x14=x2+x+63x2+5x10\frac{x^2+x+2}{3x^2+5x-14} = \frac{x^2+x+6}{3x^2+5x-10}

Взлёты и падения

Прием
Продвинутый

При каком значении параметра m сумма квадратов корней уравнения наименьшая?

x2+(2m)xm3=0x^2 + (2-m)x - m - 3 = 0

Квадратные корневые классы

Красивая
Продвинутый

Три уравнения ниже имеют одинаковые корни и отличаются друг от друга только единым множителем, на которые были умножены все коэффициенты.

x2+6x7=0Приведённое\underset{\text{Приведённое}}{x^2 + 6x - 7 = 0}
2x2+12x14=0Умножено на 2\underset{\text{Умножено на }2}{2x^2 + 12x - 14 = 0}
3x2+18x21=0Умножено на 3\underset{\text{Умножено на }3}{3x^2 + 18x - 21 = 0}

Поделив обе части второго уравнения на 2, а третьего на 3, мы вновь получим исходное первое уравнение. Умножив обе части второго уравнения на 32\frac{3}{2}, мы получим третье уравнение. Короче, все три уравнения можно свести друг к другу умножением на какое-то число.

А существуют ли два уравнения с одинаковыми корнями, которые невозможно свести друг к другу умножением на какое-то число? Если существуют, приведите пример таких уравнений. Если не существуют, строго докажите это.

Источники10

Список внешних источников, которые использовались при написании этого материала. Если рядом с названием стоит звездочка, то это избранный источник и с ним стоит ознакомиться, если вы хотите глубже погрузиться в материал.

Подготовка к олимпиадам, ДВИ и ЕГЭ по математике и физике. Игорь Вячеславович Яковлев
Обучающие статьи по математике
Образовательная платформа по математике и IT
Прекрасный сайт с наглядными пояснениями, хорошими примерами и упражнениями.
Цифровой образовательный ресурс для школ
Образовательный маркетплейс
Зезетко Людмила Евгеньевна
Материалы по математике для учителей и репетиторов. Елена Ширяева