Εξισώσεις
Η εξίσωση ως ζυγαριά, επίλυση, επαλήθευση
Σκέψου έναν αριθμό, διπλασίασέ τον και πρόσθεσε : βγήκε . Ποιον σκέφτηκες; Μάλλον βρήκες αμέσως ότι ήταν το . Όταν όμως οι αριθμοί δυσκολεύουν, το «μαντεύω» δεν φτάνει.
Χρειάζεσαι μέθοδο: την εξίσωση. Γράφεις και βρίσκεις το βήμα-βήμα, με σιγουριά.
Η εξίσωση ως ζυγαριά
Εξίσωση λέγεται μια ισότητα που περιέχει έναν άγνωστο αριθμό, συνήθως το . Λύση (ή ρίζα) της εξίσωσης είναι ο αριθμός που, όταν αντικαταστήσει τον άγνωστο, κάνει την ισότητα αληθινή.
Φαντάσου την εξίσωση σαν ζυγαριά σε ισορροπία: τα δύο μέλη είναι οι δύο δίσκοι. Αν προσθέσουμε, αφαιρέσουμε, πολλαπλασιάσουμε ή διαιρέσουμε και τα δύο μέλη με τον ίδιο αριθμό, η ζυγαριά μένει σε ισορροπία — η ισότητα διατηρείται.
Αφαίρεσε βήμα-βήμα από τα δύο μέλη και κράτα τη ζυγαριά σε ισορροπία μέχρι να μείνει μόνο το x.
Το σύμβολο το επινόησε ο Ουαλός γιατρός και μαθηματικός Ρόμπερτ Ρέκορντ, σε ένα βιβλίο του . Διάλεξε δύο παράλληλες γραμμές ίδιου μήκους επειδή, όπως έγραψε, «δεν υπάρχουν δύο πράγματα πιο ίσα». Ήθελε έτσι να γλιτώσει, όπως εξήγησε, την κουραστική επανάληψη των λέξεων «ισούται με».
Οι βασικές μορφές
- (με )
Η μορφή λύνεται σε δύο βήματα: πρώτα απομονώνουμε το αφαιρώντας το , μετά διαιρούμε με το .
Μέθοδος: επίλυση της
- Απομόνωσε τον όρο με το : αφαίρεσε (ή πρόσθεσε) τον ίδιο αριθμό και στα δύο μέλη.
- Διαίρεσε και τα δύο μέλη με τον αριθμό που πολλαπλασιάζει το — ή πολλαπλασίασε, αν το διαιρείται.
- Γράψε καθαρά τη λύση:
- Κάνε επαλήθευση στην αρχική εξίσωση.
Σκέψου πώς ντύνεσαι: πρώτα κάλτσες, μετά παπούτσια. Για να ξεντυθείς κάνεις το αντίστροφο με ανάποδη σειρά: πρώτα παπούτσια, μετά κάλτσες. Στην το «φόρεσε» πρώτα το και μετά το . Για να το «ξεντύσεις», βγάζεις πρώτα το (αφαιρείς ) και μετά το (διαιρείς με ).
Παράδειγμα: Λύσε την .
, άρα .
Επαλήθευση: ✓
Άσκηση: Λύσε την εξίσωση και κάνε επαλήθευση.
Λύση: Αφαιρούμε και από τα δύο μέλη: . Διαιρούμε με το : .
Επαλήθευση: ✓
Ποια είναι η λύση της εξίσωσης ;
Όταν ο άγνωστος είναι διαιρέτης
Υπάρχει και η μορφή , δηλαδή : ο άγνωστος είναι ο διαιρέτης. Τότε — διαιρούμε τον διαιρετέο με το πηλίκο. Π.χ. .
Για να θυμάσαι ποια πράξη χρειάζεται, σκέψου την αντίστροφη πράξη: η πρόσθεση «ξεκάνει» την αφαίρεση και η διαίρεση «ξεκάνει» τον πολλαπλασιασμό — και αντίστροφα. Αν διστάζεις, δοκίμασε με μικρούς αριθμούς: στο ξέρεις ότι , δηλαδή .
Παράδειγμα: Λύσε τις εξισώσεις (α) (β) (γ) (δ) .
(α) . Έλεγχος: ✓
(β) Ο άγνωστος είναι ο αφαιρετέος: . Έλεγχος: ✓
(γ) . Έλεγχος: ✓
(δ) Αφαιρούμε : , άρα . Έλεγχος: ✓
Ποια είναι η λύση της εξίσωσης ;
Ποια είναι η λύση της εξίσωσης ;
Ειδικές περιπτώσεις
Αν καταλήξουμε σε με , η εξίσωση είναι αδύνατη — κανένας αριθμός δεν την επαληθεύει. Αν καταλήξουμε σε , είναι ταυτότητα (αόριστη) — την επαληθεύει κάθε αριθμός.
Η εξίσωση :
Πάντα κάνε επαλήθευση: αντικατάστησε τη λύση στην αρχική εξίσωση. Παίρνει 10 δευτερόλεπτα και πιάνει σχεδόν όλα τα λάθη πράξεων στο διαγώνισμα.
Σε μια ζυγαριά που ισορροπεί, ο αριστερός δίσκος έχει ίδια κουτιά και ένα βαρίδι των kg. Ο δεξιός έχει ίδιο κουτί και βαρίδια kg συνολικά. Πόσο ζυγίζει κάθε κουτί;
Δοκίμασε πρώτα μόνος σου — μετά δες τη λύση
Αν kg είναι το βάρος ενός κουτιού, η ισορροπία γράφεται .
- Βγάζουμε ένα κουτί από κάθε δίσκο (αφαιρούμε και από τα δύο μέλη): .
- Βγάζουμε kg από κάθε δίσκο: .
- Μοιράζουμε στα δύο: .
Επαλήθευση: αριστερά , δεξιά . Κάθε κουτί ζυγίζει kg.
- Λάθος αντίστροφη πράξη. Στο προσθέτουμε: , όχι .
- Μπέρδεμα στο . Εδώ : στο είναι , όχι .
- Αλλαγή μόνο στο ένα μέλος. Ό,τι κάνεις στο αριστερό μέλος το κάνεις και στο δεξί — αλλιώς η «ζυγαριά» γέρνει.
- Διαίρεση ανάποδα. Στο είναι , όχι .
- Λύση εξίσωσης είναι ο αριθμός που την επαληθεύει· ό,τι κάνω στο ένα μέλος το κάνω και στο άλλο.
- · · .
- · · .
- : πρώτα αφαιρώ το , μετά διαιρώ με το .
- με → αδύνατη· → ταυτότητα. Πάντα επαλήθευση!