01.06.2013 Views

Rovnice, nerovnice a jejich soustavy

Rovnice, nerovnice a jejich soustavy

Rovnice, nerovnice a jejich soustavy

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

ALGEBRA – LINEÁRNÍ, KVADRATICKÉ ROVNICE<br />

A NEROVNICE, SOUSTAVY ROVNIC A NEROVNIC<br />

Gymnázium Jiřího Wolkera v Prostějově<br />

Výukové materiály z matematiky pro vyšší gymnázia<br />

Autoři projektu Student na prahu 21. století - využití ICT ve<br />

vyučování matematiky na gymnáziu<br />

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ<br />

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky<br />

Prostějov 2010


2<br />

Úvod<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Vytvořený výukový materiál pokrývá předmět matematika, která je vyučována v osnovách<br />

a tematických plánech na gymnáziích nižšího a vyššího stupně. Mohou ho však využít všechny<br />

střední a základní školy, kde je vyučován předmět matematika, a které mají dostatečné technické<br />

vybavení a zázemí.<br />

Cílová skupina:<br />

Podle chápání a schopností studentů je stanovena úroveň náročnosti vzdělávacího plánu a výukových<br />

materiálů. Zvláště výhodné jsou tyto materiály pro studenty s individuálním studijním plánem, kteří se<br />

nemohou pravidelně zúčastňovat výuky. Tito studenti mohou s pomocí našich výukových materiálů<br />

částečně kompenzovat svou neúčast ve vyučovaném předmětu matematika, formou e-learningového<br />

studia.


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 3<br />

Obsah<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> ...................................................................................................... 8<br />

Lineární rovnice ..................................................................................................................... 8<br />

Lineární rovnice ............................................................................................................... 10<br />

Varianta A ........................................................................................................................ 10<br />

Lineární rovnice ............................................................................................................... 11<br />

Varianta B ........................................................................................................................ 11<br />

Lineární rovnice ............................................................................................................... 12<br />

Varianta C ........................................................................................................................ 12<br />

Řešení rovnice v daném oboru, zkouška při řešení rovnice ................................................. 13<br />

Řešení rovnice v daném oboru, zkouška při řešení rovnice ............................................. 14<br />

Varianta A ........................................................................................................................ 14<br />

Řešení rovnice v daném oboru, zkouška při řešení rovnice ............................................. 15<br />

Varianta B ........................................................................................................................ 15<br />

Řešení rovnice v daném oboru, zkouška při řešení rovnice ............................................. 16<br />

Varianta C ........................................................................................................................ 16<br />

<strong>Rovnice</strong> s neznámou ve jmenovateli a grafické řešení lineární rovnice .............................. 17<br />

<strong>Rovnice</strong> s neznámou ve jmenovateli a grafické řešení lineární rovnice .......................... 18<br />

Varianta A ........................................................................................................................ 18<br />

<strong>Rovnice</strong> s neznámou ve jmenovateli a grafické řešení lineární rovnice .......................... 19<br />

Varianta B ........................................................................................................................ 19<br />

<strong>Rovnice</strong> s neznámou ve jmenovateli a grafické řešení lineární rovnice .......................... 20<br />

Varianta C ........................................................................................................................ 20<br />

Lineární rovnice s absolutní hodnotou ................................................................................. 25<br />

Lineární rovnice s absolutní hodnotou ............................................................................. 26<br />

Varianta A ........................................................................................................................ 26<br />

Lineární rovnice s absolutní hodnotou ............................................................................. 27


4<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Varianta B ........................................................................................................................ 27<br />

Lineární rovnice s absolutní hodnotou ............................................................................. 28<br />

Varianta C ........................................................................................................................ 28<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> ................................................................................................................ 30<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> ............................................................................................................ 31<br />

Varianta A ........................................................................................................................ 31<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> ............................................................................................................ 32<br />

Varianta B ........................................................................................................................ 32<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> ............................................................................................................ 33<br />

Varianta C ........................................................................................................................ 33<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> s absolutní hodnotou ............................................................................. 34<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> s absolutní hodnotou ......................................................................... 35<br />

Varianta A ........................................................................................................................ 35<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> s absolutní hodnotou ......................................................................... 36<br />

Varianta B ........................................................................................................................ 36<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> s absolutní hodnotou ......................................................................... 37<br />

Varianta C ........................................................................................................................ 37<br />

Kvadratické rovnice a <strong>nerovnice</strong> .............................................................................................. 40<br />

<strong>Rovnice</strong> v součinovém tvaru ................................................................................................ 40<br />

<strong>Rovnice</strong> v součinovém tvaru ............................................................................................ 41<br />

Varianta A ........................................................................................................................ 41<br />

<strong>Rovnice</strong> v součinovém tvaru ............................................................................................ 42<br />

Varianta B ........................................................................................................................ 42<br />

<strong>Rovnice</strong> v součinovém tvaru ............................................................................................ 43<br />

Varianta C ........................................................................................................................ 43<br />

Kvadratická rovnice ............................................................................................................. 44<br />

Kvadratická rovnice ......................................................................................................... 45


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 5<br />

Varianta A ........................................................................................................................ 45<br />

Kvadratická rovnice ......................................................................................................... 46<br />

Varianta B ........................................................................................................................ 46<br />

Kvadratická rovnice ......................................................................................................... 47<br />

Varianta C ........................................................................................................................ 47<br />

Vztahy mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice ....................................................... 48<br />

Vztahy mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice ................................................... 49<br />

Varianta A ........................................................................................................................ 49<br />

Vztahy mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice ................................................... 50<br />

Varianta B ........................................................................................................................ 50<br />

Vztahy mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice ................................................... 51<br />

Varianta C ........................................................................................................................ 51<br />

Grafické řešení kvadratické rovnice a <strong>nerovnice</strong> ................................................................. 52<br />

Grafické řešení kvadratické rovnice a <strong>nerovnice</strong> ............................................................. 54<br />

Varianta A ........................................................................................................................ 54<br />

Grafické řešení kvadratické rovnice a <strong>nerovnice</strong> ............................................................. 57<br />

Varianta B ........................................................................................................................ 57<br />

Grafické řešení kvadratické rovnice a <strong>nerovnice</strong> ............................................................. 59<br />

Varianta C ........................................................................................................................ 59<br />

Umocňování rovnice ............................................................................................................ 61<br />

Umocňování rovnice ........................................................................................................ 62<br />

Varianta A ........................................................................................................................ 62<br />

Umocňování rovnice ........................................................................................................ 63<br />

Varianta B ........................................................................................................................ 63<br />

Umocňování rovnice ........................................................................................................ 64<br />

Varianta C ........................................................................................................................ 64<br />

Řešení rovnic užitím substituce ............................................................................................ 66


6<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Řešení rovnic užitím substituce ........................................................................................ 67<br />

Varianta A ........................................................................................................................ 67<br />

Řešení rovnic užitím substituce ........................................................................................ 68<br />

Varianta B ........................................................................................................................ 68<br />

Řešení rovnic užitím substituce ........................................................................................ 70<br />

Varianta C ........................................................................................................................ 70<br />

Soustavy rovnic a nerovnic ...................................................................................................... 72<br />

Lineární rovnice se dvěma neznámými ................................................................................ 72<br />

Lineární rovnice se dvěma neznámými ............................................................................ 73<br />

Varianta A ........................................................................................................................ 73<br />

Lineární rovnice se dvěma neznámými ............................................................................ 76<br />

Varianta B ........................................................................................................................ 76<br />

Lineární rovnice se dvěma neznámými ............................................................................ 79<br />

Varianta C ........................................................................................................................ 79<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> se dvěma neznámými ............................................................................ 83<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> se dvěma neznámými ........................................................................ 84<br />

Varianta A ........................................................................................................................ 84<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> se dvěma neznámými ........................................................................ 88<br />

Varianta B ........................................................................................................................ 88<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> se dvěma neznámými ........................................................................ 92<br />

Varianta C ........................................................................................................................ 92<br />

Soustavy dvou lineárních rovnic se dvěma neznámými ...................................................... 96<br />

Soustavy dvou lineárních rovnic se dvěma neznámými .................................................. 98<br />

Varianta A ........................................................................................................................ 98<br />

Soustavy dvou lineárních rovnic se dvěma neznámými ................................................ 100<br />

Varianta B ...................................................................................................................... 100<br />

Soustavy dvou lineárních rovnic se dvěma neznámými ................................................ 102


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 7<br />

Varianta C ...................................................................................................................... 102<br />

Soustavy lineárních rovnic s více neznámými a <strong>soustavy</strong> rovnice lineární a kvadratické . 106<br />

Soustavy lineárních rovnic s více neznámými a <strong>soustavy</strong> rovnice lineární a kvadratické<br />

........................................................................................................................................ 108<br />

Varianta A ...................................................................................................................... 108<br />

Soustavy lineárních rovnic s více neznámými a <strong>soustavy</strong> rovnice lineární a kvadratické<br />

........................................................................................................................................ 111<br />

Varianta B ...................................................................................................................... 111<br />

Soustavy lineárních rovnic s více neznámými a <strong>soustavy</strong> rovnice lineární a kvadratické<br />

........................................................................................................................................ 114<br />

Varianta C ...................................................................................................................... 114<br />

Soustavy lineárních nerovnic ............................................................................................. 116<br />

Soustavy lineárních nerovnic ......................................................................................... 117<br />

Varianta A ...................................................................................................................... 117<br />

Soustavy lineárních nerovnic ......................................................................................... 119<br />

Varianta B ...................................................................................................................... 119<br />

Soustavy lineárních nerovnic ......................................................................................... 121<br />

Varianta C ...................................................................................................................... 121<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> v součinovém a podílovém tvaru ........................................................ 123<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> v součinovém a podílovém tvaru .................................................... 124<br />

Varianta A ...................................................................................................................... 124<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> v součinovém a podílovém tvaru .................................................... 126<br />

Varianta B ...................................................................................................................... 126<br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> v součinovém a podílovém tvaru .................................................... 128<br />

Varianta C ...................................................................................................................... 128<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> s parametrem ........................................................................... 130<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> s parametrem ....................................................................... 130


8<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> s parametrem ................................................................... 131<br />

Varianta A ...................................................................................................................... 131<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> s parametrem ................................................................... 133<br />

Varianta B ...................................................................................................................... 133<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> s parametrem ................................................................... 136<br />

Varianta C ...................................................................................................................... 136<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární rovnice<br />

Základní pojmy<br />

Definice:<br />

Lineární rovnicí s neznámou x nazýváme každou rovnici ve tvaru:<br />

kde , .<br />

0,<br />

Lineární rovnicí dále nazýváme každou rovnici, kterou lze pomocí tzv. ekvivalentních úprav<br />

převést na rovnici ve výše uvedeném tvaru.<br />

Mezi základní ekvivalentní úpravy patří:<br />

- Přičtení stejného čísla (výrazu) k oběma stranám rovnice.<br />

- Odečtení stejného čísla (výrazu) od obou stran rovnice.<br />

- Vynásobení obou stran rovnice číslem (výrazem) různým od nuly.<br />

- Vydělení obou stran rovnice číslem (výrazem) různým od nuly.


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 9


10<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární rovnice<br />

Varianta A<br />

Řešte rovnici 3√5 100.<br />

Příklad:<br />

Ekvivalentní úpravy provádíme tak, abychom na jedné straně rovnice (zpravidla levé)<br />

osamostatnili neznámou. Prováděné úpravy zapisujeme za svislou čáru vpravo od rovnice.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

1) Řešte rovnici 3 <br />

<br />

3√5 100 | 10<br />

3√5 10 |:3√5<br />

√ √<br />

· <br />

√ √ √ <br />

0. [<br />

]<br />

2) Řešte rovnici 0,1 0,02 0. [ <br />

]<br />

3) Řešte rovnici ·√3 √3 0. [1]<br />

4) Řešte rovnici <br />

Výsledek řešení:<br />

√<br />

<br />

<br />

0. [ <br />

]


Lineární rovnice<br />

Varianta B<br />

Řešte rovnici 5 10 8 3.<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 11<br />

Příklad:<br />

Ekvivalentní úpravy provádíme tak, abychom na jedné straně rovnice (zpravidla levé)<br />

osamostatnili neznámou. Prováděné úpravy zapisujeme za svislou čáru vpravo od rovnice.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

<br />

Výsledek řešení:<br />

<br />

5 10 8 3 | 108<br />

3 13 |: 3<br />

<br />

<br />

5) Řešte rovnici 2 √3 5√2. [ √√<br />

]<br />

6) Řešte rovnici 0,1 0,2 1,1 0,4. [0,6]<br />

7) Řešte rovnici √3 3√5. [ √√<br />

]<br />

8) Řešte rovnici 3 √10 3√8. [NŘ]


12<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární rovnice<br />

Varianta C<br />

Řešte rovnici <br />

<br />

.<br />

Příklad:<br />

Vyskytují-li se v lineární rovnici zlomky, měla by první ekvivalentní úprava směřovat<br />

k odstranění zlomků. To provedeme tak, že obě strany rovnice vynásobíme společným<br />

(nejlépe nejmenším) násobkem všech jmenovatelů.<br />

7 7<br />

<br />

10 4 3 2 ·60<br />

42 15 20 210 | 20<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

9) Řešte rovnici <br />

<br />

<br />

<br />

10) Řešte rovnici <br />

<br />

11) Řešte rovnici <br />

<br />

12) Řešte rovnici <br />

<br />

Výsledek řešení:<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

|:<br />

<br />

<br />

. [12]<br />

<br />

<br />

.<br />

<br />

[NŘ]<br />

<br />

.<br />

<br />

[]<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

. [14]


Řešení rovnice v daném oboru, zkouška při řešení rovnice<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 13<br />

Základní pojmy<br />

Není-li uveden obor čísel, v němž hledáme řešení rovnice, míní se zpravidla obor všech<br />

reálných čísel. Velmi často se však stává (např. při řešení slovních úloh), že je obor řešení<br />

dané rovnice omezen (např. na kladná čísla, atd.). V praxi postupujeme tak, že danou rovnici<br />

vyřešíme v nejširším možném oboru () a řešení pak konfrontujeme s oborem, ve kterém<br />

rovnici řešíme.<br />

Dosazením čísla za neznámou na obou stranách rovnice se výrazy s proměnnou změní na<br />

číselné výrazy. Jsou-li hodnoty obou číselných výrazů stejné, je toto číslo řešením dané<br />

rovnice, v opačném případě nikoliv. V praxi postupujeme tak, že zvlášť určíme číselnou<br />

hodnotu výrazu na levé straně, zvlášť na pravé straně a pak hodnoty porovnáme. Tomuto<br />

postupu se říká zkouška při řešení rovnice.<br />

Pokud jsme při řešení rovnice používali pouze ekvivalentní úpravy, není zkouška nezbytnou<br />

součástí řešení rovnice.


14<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Řešení rovnice v daném oboru, zkouška při řešení rovnice<br />

Varianta A<br />

Zjistěte, zda rovnice 3√5 23 má řešení v množině racionálních čísel.<br />

Příklad:<br />

Ekvivalentní úpravy provádíme tak, abychom na jedné straně rovnice (zpravidla levé)<br />

osamostatnili neznámou. Prováděné úpravy zapisujeme za svislou čáru vpravo od rovnice.<br />

3√5 23 | 2<br />

3√5 5 |:3√5<br />

5 5 √5 √5<br />

· <br />

3√5 3√5 √5 3<br />

Řešením dané rovnice je iracionální číslo, řešení v množině racionálních čísel tedy neexistuje.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

1) Zjistěte, zda rovnice 2 <br />

Výsledek řešení:<br />

Řešení v množině racionálních čísel neexistuje.<br />

<br />

0 má řešení v množině racionálních čísel. [Ano, <br />

]<br />

2) Zjistěte, zda rovnice 0,01 0,002 0 má řešení v množině celých čísel. [Ne]<br />

3) Zjistěte, zda rovnice ·√5 √5 √5 má řešení v množině přirozených čísel.<br />

[Ano, 2]<br />

4) Zjistěte, zda rovnice <br />

má řešení v množině reálných čísel. [Ne]


Řešení rovnice v daném oboru, zkouška při řešení rovnice<br />

Varianta B<br />

Řešte rovnici 3 12 8 3 a proveďte zkoušku.<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 15<br />

Příklad:<br />

Ekvivalentní úpravy provádíme tak, abychom na jedné straně rovnice (zpravidla levé)<br />

osamostatnili neznámou. Prováděné úpravy zapisujeme za svislou čáru vpravo od rovnice.<br />

Zkouška:<br />

L3 3 · 3 1291221<br />

P3 8 · 3 324321<br />

LP<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

Výsledek řešení:<br />

3<br />

3 12 8 3 | 128<br />

5 15 |: 5<br />

<br />

L3 3 · 3 1291221<br />

P3 8 · 3 324321<br />

LP<br />

5) Řešte rovnici √5 5√5 a proveďte zkoušku. [ √<br />

; LP√ ]<br />

6) Řešte rovnici 0,2 0,4 1,6 0,3 a proveďte zkoušku. [0,5; LP0,5] 7) Řešte rovnici 3 √3 3√5 a proveďte zkoušku. [NŘ]<br />

8) Řešte rovnici 3 √2 5√2 a proveďte zkoušku. [√2; L P4√2]


16<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Řešení rovnice v daném oboru, zkouška při řešení rovnice<br />

Varianta C<br />

Řešte rovnici <br />

7 2 a proveďte zkoušku.<br />

<br />

Příklad:<br />

Vyskytují-li se v lineární rovnici zlomky, měla by první ekvivalentní úprava směřovat<br />

k odstranění zlomků. To provedeme tak, že obě strany rovnice vynásobíme společným<br />

(nejlépe nejmenším) násobkem všech jmenovatelů.<br />

1<br />

3 712|<br />

·6<br />

2<br />

2 2 42 3 3 6 12<br />

L5 51<br />

3 79<br />

P5 51<br />

2 529<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

2 44 9 9 | 944<br />

|: <br />

<br />

9) Řešte rovnici <br />

<br />

<br />

a proveďte zkoušku. [4; LP5] <br />

10) Řešte rovnici <br />

<br />

11) Řešte rovnici <br />

<br />

12) Řešte rovnici <br />

<br />

<br />

L5 51<br />

3 79<br />

Výsledek řešení:<br />

P5 51<br />

2 529<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

24 a proveďte zkoušku. [17; L P7]<br />

10 a proveďte zkoušku. [8; L P0]<br />

<br />

<br />

1 a proveďte zkoušku. [11; L P2]


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 17<br />

<strong>Rovnice</strong> s neznámou ve jmenovateli a grafické řešení lineární rovnice<br />

Základní pojmy<br />

V rovnicích s neznámou ve jmenovateli se vyskytují lomené výrazy. Dříve, než takovou<br />

rovnici řešíme, určíme všechny podmínky, za kterých mají jednotlivé lomené výrazy smysl.<br />

Poté rovnici řešíme standardním způsobem, tj. odstraněním zlomků a následným řešením<br />

dalšími ekvivalentními úpravami. Výsledné řešení pak musíme konfrontovat se všemi<br />

podmínkami jednotlivých lomených výrazů.<br />

Každou lineární rovnici lze zapsat ve tvaru . Jedná se tak vlastně o zápis<br />

rovnosti dvou lineárních funkcí:<br />

: <br />

: <br />

Řešení původní rovnice pak odpovídá x-ové souřadnici průsečíků grafů obou lineárních<br />

funkcí. Jelikož je grafem lineární funkce přímka, mohou pro vzájemnou polohu obou grafů a<br />

tedy i pro řešení lineární rovnice nastat tři případy:<br />

• Přímky jsou různoběžné – existuje jeden průsečík a rovnice má jedno řešení.<br />

• Přímky jsou rovnoběžné různé – neexistuje žádný průsečík a rovnice nemá řešení.<br />

• Přímky jsou totožné – existuje nekonečně mnoho společných bodů a rovnice má<br />

nekonečně mnoho řešení.


18<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

<strong>Rovnice</strong> s neznámou ve jmenovateli a grafické řešení lineární rovnice<br />

Varianta A<br />

Řešte rovnici <br />

0.<br />

Příklad:<br />

Nejprve stanovíme podmínky, za kterých mají lomené výrazy, vyskytující se v rovnici, smysl.<br />

30<br />

3<br />

Ekvivalentní úpravy provádíme tak, abychom na jedné straně rovnice (zpravidla levé)<br />

osamostatnili neznámou. Prováděné úpravy zapisujeme za svislou čáru vpravo od rovnice.<br />

2 8<br />

0 | · 3<br />

3<br />

2 8 0 | 8<br />

2 8 |:2<br />

4<br />

Řešení není v rozporu s výše uvedenou podmínkou a je tedy řešením dané rovnice.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

1) Řešte rovnici <br />

<br />

2) Řešte rovnici <br />

<br />

3) Řešte rovnici <br />

<br />

4) Řešte rovnici <br />

<br />

Výsledek řešení:<br />

4<br />

1. [7; 4]<br />

<br />

10. [; 5] 6. [NŘ; 3]<br />

3. [8; 8]


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 19<br />

<strong>Rovnice</strong> s neznámou ve jmenovateli a grafické řešení lineární rovnice<br />

Varianta B<br />

Řešte rovnici:<br />

Příklad:<br />

Nejdříve stanovíme podmínky:<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

1<br />

2 <br />

2<br />

3 2 2<br />

20<br />

2<br />

1<br />

2 <br />

2<br />

2 | ·3 2<br />

3 2<br />

322·3· 2<br />

16· 2<br />

1 6 12 | 12<br />

13 6 |:6<br />

13<br />

6<br />

5) Řešte rovnici <br />

. [1; 0;1] <br />

6) Řešte rovnici <br />

<br />

13<br />

Výsledek řešení:<br />

6<br />

<br />

. [2; 0;8] <br />

7) Řešte rovnici <br />

1 .<br />

<br />

[NŘ; 4] 8) Řešte rovnici <br />

.<br />

<br />

<br />

[ ; 2;6;3]


20<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

<strong>Rovnice</strong> s neznámou ve jmenovateli a grafické řešení lineární rovnice<br />

Varianta C<br />

Řešte graficky rovnici 343.<br />

Příklad:<br />

Jedná se tak vlastně o zápis rovnosti dvou lineárních funkcí:<br />

: 3<br />

: 4 3<br />

Řešení původní rovnice pak odpovídá x-ové souřadnici průsečíků grafů obou lineárních<br />

funkcí.<br />

2<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Výsledek řešení:


Příklady k procvičení:<br />

9) Řešte graficky rovnici 3 3 3.<br />

3<br />

2<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 21


22<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

10) Řešte graficky rovnici 233.<br />

2


11) Řešte graficky rovnici 214.<br />

1<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 23


24<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

12) Řešte graficky rovnici 2 3 2 1.<br />


Lineární rovnice s absolutní hodnotou<br />

Základní pojmy<br />

Definice:<br />

Absolutní hodnota čísla je definována takto:<br />

Věta:<br />

a) || pro 0<br />

b) || pro 0<br />

Pro libovolná čísla , platí:<br />

1.) || 0<br />

2.) || ||<br />

3.) | ·| || · ||<br />

4.) <br />

Poznámka:<br />

||<br />

||<br />

, 0<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 25<br />

• Číslo || se pro libovolné rovná vzdálenosti obrazu čísla a na číselné ose od<br />

počátku (tj. od obrazu čísla 0).<br />

• Číslo | | | | se pro libovolná čísla , rovná vzdálenosti obrazů čísel<br />

a, b na číselné ose.


26<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární rovnice s absolutní hodnotou<br />

Varianta A<br />

Řešte rovnici || 3.<br />

Příklad:<br />

Absolutní hodnota z čísla x je rovna vzdálenosti tohoto čísla na číselné ose od počátku, tedy<br />

od čísla 0. Můžeme sestrojit pomocnou kružnici se středem v bodě 0 a poloměrem 3 jednotky.<br />

Tato kružnice protne číselnou osu v těch bodech, které jsou řešením uvedené rovnice.<br />

Z obrázku je vidět, že rovnice má dvě řešení: , 3.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

Výsledek řešení:<br />

, <br />

1) Řešte rovnici || 1. [1]<br />

2) Řešte rovnici || 12. [12]<br />

3) Řešte rovnici || 0. [0]<br />

4) Řešte rovnici || 1. [NŘ]


Lineární rovnice s absolutní hodnotou<br />

Varianta B<br />

Řešte rovnici | 1| 3.<br />

Příklad:<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 27<br />

Absolutní hodnota z čísla 1 je rovna vzdálenosti čísla x na číselné ose od čísla 1. Můžeme<br />

sestrojit pomocnou kružnici se středem v bodě 1 a poloměrem 3 jednotky. Tato kružnice<br />

protne číselnou osu v těch bodech, které jsou řešením uvedené rovnice.<br />

Z obrázku je vidět, že rovnice má dvě řešení: 2, 4.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

Výsledek řešení:<br />

, <br />

5) Řešte rovnici | 11| 4. [7, 15]<br />

6) Řešte rovnici | 1| 5. [4, 6]<br />

7) Řešte rovnici |1 | 2. [3, 1]<br />

8) Řešte rovnici | 1| 3. [NŘ]


28<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární rovnice s absolutní hodnotou<br />

Varianta C<br />

Řešte rovnici | 1| |2 3| 1.<br />

Příklad:<br />

Řešení rovnic s větším počtem absolutních hodnot provádíme jiným způsobem. Nejdříve<br />

stanovíme tzv. nulové body všech absolutních hodnot, tedy body, v nichž se výrazy uvnitř<br />

jednotlivých absolutních hodnot rovnají nule. Množinu reálných čísel pak rozdělíme pomocí<br />

těchto nulových bodů na jednotlivé disjunktní intervaly. V každém intervalu zvlášť pak<br />

zkoumáme znaménko jednotlivých výrazů v absolutních hodnotách a absolutní hodnoty zde<br />

v souladu s definicí nahrazujeme přímo tímto výrazem nebo výrazem opačným. Celý postup<br />

zpravidla zapisujeme do přehledné tabulky.<br />

NB: 1, <br />

<br />

∞; 3<br />

3<br />

<br />

2 2 ;1<br />

1; ∞<br />

| 1| 1 1 1<br />

|2 3| 2 3 2 3 2 3<br />

I. II. III.<br />

V každém z intervalů I., II. a III. Pak řešíme zvlášť lineární rovnici, ale absolutní hodnoty<br />

nahrazujeme příslušnými výrazy z tabulky.<br />

I.<br />

1 2 3 1<br />

1231<br />

3 4 1| 4<br />

3 5|:3<br />

5<br />

3<br />

∞; <br />

3 2


II.<br />

III.<br />

1 2 3 1<br />

1231<br />

21| 2<br />

1 3<br />

2 ;1<br />

1 2 3 1<br />

1231<br />

3 4 1| 4<br />

3 3|:3<br />

11; ∞<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 29<br />

Řešení mají tedy rovnice pouze v intervalech I. a II. Původní rovnice má tak dvě řešení.<br />

Množinu řešení můžeme zapsat ve tvaru <br />

; 1.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

Výsledek řešení:<br />

5<br />

3 ;1<br />

9) Řešte rovnici | 1| | 3| 5. <br />

;<br />

<br />

10) Řešte rovnici 2| 1| | 3| 4. 1<br />

11) Řešte rovnici || | 3| 2. <br />

<br />

12) Řešte rovnici | 1| | 3| 2| 1| 1. <br />

<br />

<br />

;


30<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární <strong>nerovnice</strong><br />

Základní pojmy<br />

Definice:<br />

Lineární nerovnicí s neznámou x nazýváme každou nerovnici v jednom z těchto tvarů:<br />

kde , .<br />

a) 0,<br />

b) 0,<br />

c) 0,<br />

d) 0,<br />

Lineární nerovnicí dále nazýváme každou nerovnici, kterou lze pomocí tzv. ekvivalentních<br />

úprav převést na nerovnici ve výše uvedeném tvaru.<br />

Při řešení lineárních nerovnic používáme stejné ekvivalentní úpravy jako při řešení lineárních<br />

rovnic, s jednou podstatnou výjimkou:<br />

Násobíme-li nerovnici záporným číslem, mění se znaménko nerovnosti v opačné!


Lineární <strong>nerovnice</strong><br />

Varianta A<br />

Řešte rovnici 2√5 100.<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 31<br />

Příklad:<br />

Ekvivalentní úpravy provádíme tak, abychom na jedné straně <strong>nerovnice</strong> (zpravidla levé)<br />

osamostatnili neznámou. Prováděné úpravy zapisujeme za svislou čáru vpravo od rovnice.<br />

2√5 100 | 10<br />

2√5 10 |:2√5<br />

√<br />

· √<br />

√ √ √<br />

Řešení zpravidla zapisujeme pomocí intervalu: √; ∞.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

1) Řešte rovnici 2 <br />

<br />

0. [∞; <br />

]<br />

2) Řešte rovnici 0,1 0,002 0. [ <br />

<br />

; ∞]<br />

3) Řešte rovnici ·√3 √3 0. [∞; ]<br />

4) Řešte rovnici <br />

Výsledek řešení:<br />

√; ∞<br />

<br />

0. [ ; ∞]


32<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární <strong>nerovnice</strong><br />

Varianta B<br />

Řešte rovnici 10 20 16 6.<br />

Příklad:<br />

Ekvivalentní úpravy provádíme tak, abychom na jedné straně <strong>nerovnice</strong> (zpravidla levé)<br />

osamostatnili neznámou. Prováděné úpravy zapisujeme za svislou čáru vpravo od <strong>nerovnice</strong>.<br />

10 20 16 6 | 20 16<br />

6 26 |: 6<br />

<br />

<br />

<br />

Řešení zpravidla zapisujeme pomocí intervalu: <br />

; ∞.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

<br />

Výsledek řešení:<br />

; ∞<br />

<br />

5) Řešte rovnici 4 √2 5√3. [∞; √ √]<br />

6) Řešte rovnici 0,1 0,3 1,1 0,7. [; ∞]<br />

7) Řešte rovnici √2 2√3. [ √√<br />

; ∞]<br />

<br />

8) Řešte rovnici 2 √10 2√8. []


Lineární <strong>nerovnice</strong><br />

Varianta C<br />

Řešte rovnici <br />

<br />

<br />

<br />

7.<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 33<br />

Příklad:<br />

Vyskytují-li se v lineární nerovnici zlomky, měla by první ekvivalentní úprava směřovat<br />

k odstranění zlomků. To provedeme tak, že obě strany <strong>nerovnice</strong> vynásobíme společným<br />

(nejlépe nejmenším) násobkem všech jmenovatelů.<br />

7 2<br />

7| ·30<br />

5 2 3<br />

42 15 20 210 | 20<br />

|:<br />

<br />

Řešení zpravidla zapisujeme pomocí intervalu: ; ∞.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

9) Řešte nerovnici <br />

<br />

<br />

<br />

10) Řešte nerovnici <br />

<br />

11) Řešte nerovnici <br />

<br />

12) Řešte nerovnici <br />

<br />

Výsledek řešení:<br />

; ∞<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

11. [∞; ]<br />

<br />

.<br />

<br />

[NŘ]<br />

<br />

.<br />

<br />

[]<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

. [ ∞; ]


34<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> s absolutní hodnotou<br />

Základní pojmy<br />

Definice:<br />

Absolutní hodnota čísla je definována takto:<br />

Věta:<br />

c) || pro 0<br />

d) || pro 0<br />

Pro libovolná čísla , platí:<br />

5.) || 0<br />

6.) || ||<br />

7.) | ·| || · ||<br />

8.) <br />

Poznámka:<br />

||<br />

||<br />

, 0<br />

• Číslo || se pro libovolné rovná vzdálenosti obrazu čísla a na číselné ose od<br />

počátku (tj. od obrazu čísla 0).<br />

• Číslo | | | | se pro libovolná čísla , rovná vzdálenosti obrazů čísel<br />

a, b na číselné ose.


Lineární <strong>nerovnice</strong> s absolutní hodnotou<br />

Varianta A<br />

Řešte nerovnici || 3.<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 35<br />

Příklad:<br />

Absolutní hodnota z čísla x je rovna vzdálenosti tohoto čísla na číselné ose od počátku, tedy<br />

od čísla 0. Můžeme sestrojit pomocný kruh se středem v bodě 0 a poloměrem 3 jednotky.<br />

Průnik tohoto kruhu s číselnou osou je řešením uvedené <strong>nerovnice</strong>.<br />

Z obrázku je vidět, že řešením <strong>nerovnice</strong> je interval: 3; 3.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

Výsledek řešení:<br />

; <br />

1) Řešte nerovnici || 1. [1; 1]<br />

2) Řešte nerovnici || 12. [∞; 12 12; ∞]<br />

3) Řešte nerovnici || 0. [NŘ]<br />

4) Řešte nerovnici || 1. []<br />

K


36<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> s absolutní hodnotou<br />

Varianta B<br />

Řešte nerovnici | 1| 3.<br />

Příklad:<br />

Absolutní hodnota z čísla 1 je rovna vzdálenosti čísla x na číselné ose od čísla 1. Můžeme<br />

sestrojit pomocný kruh se středem v bodě 1 a poloměrem 3 jednotky. Průnik vnější části<br />

tohoto kruhu a jeho hraniční kružnice s číselnou osou je řešením uvedené <strong>nerovnice</strong>.<br />

Z obrázku je vidět, že řešením <strong>nerovnice</strong> je sjednocení intervalů: ∞; 2 4; ∞.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

Výsledek řešení:<br />

∞; ; ∞<br />

5) Řešte nerovnici | 11| 4. [∞; 7 15; ∞]<br />

6) Řešte nerovnici | 1| 5. [6; 4]<br />

7) Řešte nerovnici |1 | 2. [∞; 1 3; ∞]<br />

8) Řešte nerovnici | 1| 3. [NŘ]<br />

K


Lineární <strong>nerovnice</strong> s absolutní hodnotou<br />

Varianta C<br />

Řešte nerovnici | 1| |2 3| 1.<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 37<br />

Příklad:<br />

Řešení nerovnic s větším počtem absolutních hodnot provádíme jiným způsobem. Nejdříve<br />

stanovíme tzv. nulové body všech absolutních hodnot, tedy body, v nichž se výrazy uvnitř<br />

jednotlivých absolutních hodnot rovnají nule. Množinu reálných čísel pak rozdělíme pomocí<br />

těchto nulových bodů na jednotlivé disjunktní intervaly. V každém intervalu zvlášť pak<br />

zkoumáme znaménko jednotlivých výrazů v absolutních hodnotách a absolutní hodnoty zde<br />

v souladu s definicí nahrazujeme přímo tímto výrazem nebo výrazem opačným. Celý postup<br />

zpravidla zapisujeme do přehledné tabulky.<br />

NB: 1, <br />

<br />

∞; 3<br />

3<br />

<br />

2 2 ;1<br />

1; ∞<br />

| 1| 1 1 1<br />

|2 3| 2 3 2 3 2 3<br />

I. II. III.<br />

V každém z intervalů I., II. a III. Pak řešíme zvlášť lineární nerovnici, ale absolutní hodnoty<br />

nahrazujeme příslušnými výrazy z tabulky.<br />

I.<br />

1 2 3 1<br />

1231<br />

3 4 1| 4<br />

3 5|:3<br />

5<br />

3<br />

∞; 5<br />

3


38<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Nyní stanovíme průnik tohoto řešení s intervalem, v němž řešení provádíme, tedy:<br />

II.<br />

∞; 5<br />

3<br />

5<br />

∞; ∞; <br />

3 2 3 <br />

1 2 3 1<br />

1231<br />

21| 2<br />

1<br />

1; ∞<br />

Nyní stanovíme průnik tohoto řešení s intervalem, v němž řešení provádíme, tedy:<br />

1; ∞ 3<br />

;11 2<br />

III.<br />

1 2 3 1<br />

1231<br />

3 4 1| 4<br />

3 3|:3<br />

1<br />

1; ∞<br />

Nyní stanovíme průnik tohoto řešení s intervalem, v němž řešení provádíme, tedy:<br />

1; ∞ 1; ∞ 1; ∞<br />

Řešením původní <strong>nerovnice</strong> je pak sjednocení jednotlivých dílčích řešení jednotlivých<br />

intervalů:<br />

∞; 5<br />

5<br />

1 1; ∞ ∞; 1; ∞<br />

3 3<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Výsledek řešení:<br />

∞; 5<br />

1; ∞<br />

3


Příklady k procvičení:<br />

9) Řešte nerovnici | 1| | 3| 5. ∞; <br />

10) Řešte nerovnici 2| 1| | 3| 4. 1<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 39<br />

<br />

<br />

11) Řešte nerovnici || | 3| 2. ∞; <br />

<br />

12) Řešte nerovnici | 1| | 3| 2| 1| 1. ∞; <br />

<br />

<br />

; ∞<br />

; ∞


40<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Kvadratické rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

<strong>Rovnice</strong> v součinovém tvaru<br />

Základní pojmy<br />

Definice:<br />

Rovnicí v součinovém tvaru s neznámou x nazýváme každou rovnici ve tvaru:<br />

· ·· 0,<br />

kde výrazy , , …, jsou lineární dvojčleny.<br />

Rovnicí v součinovém tvaru dále nazýváme každou rovnici, kterou lze převést na rovnici ve<br />

výše uvedeném tvaru.<br />

Při řešení těchto rovnic využíváme poznatek, že součin dvou anebo více výrazů je roven nule<br />

právě tehdy, když alespoň jeden výraz je roven nule.


<strong>Rovnice</strong> v součinovém tvaru<br />

Varianta A<br />

Řešte rovnici 10 · 2 1 0.<br />

Příklad:<br />

Výraz na levé straně rovnice je roven nule právě tehdy, když:<br />

a) , nebo<br />

b) .<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 41<br />

Řešení této rovnice se tedy rozpadá na řešení dvojice lineárních rovnic. Řešením první<br />

lineární rovnice je číslo 10, řešením druhé lineární rovnice číslo <br />

. Množinu řešení dané<br />

rovnice lze tedy zapsat ve tvaru 10; <br />

.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

10; 1<br />

2 <br />

Výsledek řešení:<br />

1) Řešte rovnici √5 ·3 1 0. [√5; <br />

]<br />

2) Řešte rovnici · 2 0. [0; <br />

]<br />

3) Řešte rovnici 4 ·3 <br />

<br />

0. [4;<br />

<br />

4) Řešte rovnici 2 √3 ·3 2 0. [ √ <br />

; <br />

]<br />

<br />

]


42<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

<strong>Rovnice</strong> v součinovém tvaru<br />

Varianta B<br />

Řešte rovnici 250.<br />

Příklad:<br />

Výraz na levé straně rovnice lze rozložit na součin podle vzorce do následujícího tvaru:<br />

.<br />

Je roven nule právě tehdy, když:<br />

a) , nebo<br />

b) .<br />

Řešení této rovnice se tedy rozpadá na řešení dvojice lineárních rovnic. Řešením první<br />

lineární rovnice je číslo 5, řešením druhé lineární rovnice číslo 5. Množinu řešení dané<br />

rovnice lze tedy zapsat ve tvaru 5; 5.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

Výsledek řešení:<br />

5; 5<br />

5) Řešte rovnici 4 490. [ <br />

; <br />

]<br />

6) Řešte rovnici 20. [√2; √2]<br />

7) Řešte rovnici 100 144. [ <br />

; <br />

]<br />

8) Řešte rovnici 21 7 0. [√3; √3]


<strong>Rovnice</strong> v součinovém tvaru<br />

Varianta C<br />

Řešte rovnici 3 5 11 10.<br />

Příklad:<br />

<strong>Rovnice</strong> nejdříve převedeme pomocí ekvivalentních do anulovaného tvaru:<br />

| · <br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 43<br />

<br />

Výraz na levé straně rovnice lze rozložit na součin vytknutím před závorku do následujícího<br />

tvaru:<br />

Je roven nule právě tehdy, když:<br />

a) , nebo<br />

b) .<br />

.<br />

Řešení této rovnice se tedy rozpadá na řešení dvojice lineárních rovnic. Řešením první<br />

lineární rovnice je číslo 0, řešením druhé lineární rovnice číslo <br />

. Množinu řešení dané<br />

rovnice lze tedy zapsat ve tvaru 0; <br />

.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

0; 15<br />

8 <br />

Výsledek řešení:<br />

9) Řešte rovnici 1 12 1. [1; 1]<br />

10) Řešte rovnici 25 5. [4; 5]<br />

11) Řešte rovnici 14 9 0. [ <br />

12) Řešte rovnici 4 16 9 0. [NŘ]<br />

<br />

<br />

; <br />

]


44<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Kvadratická rovnice<br />

Základní pojmy<br />

Definice:<br />

Kvadratickou rovnicí s neznámou x nazýváme každou rovnici ve tvaru:<br />

kde , , ; 0.<br />

0,<br />

Kvadratickou rovnicí dále nazýváme každou rovnici, kterou lze pomocí ekvivalentních úprav<br />

převést na rovnici ve výše uvedeném tvaru.<br />

Výraz nazýváme kvadratický člen, výraz nazýváme lineární člen a člen absolutní<br />

člen.<br />

Věta:<br />

Řešení kvadratické rovnice 0 je určeno následujícím vztahem:<br />

, √ 4<br />

2<br />

Poznámka 1: Výraz 4 nazýváme diskriminant kvadratické rovnice a podle jeho<br />

hodnoty mohou pro řešení kvadratické rovnice nastat tři možnosti:<br />

a) 0 - rovnice má v oboru dvě různá řešení,<br />

b) 0 - rovnice má v oboru jedno dvojnásobné řešení,<br />

c) 0 - rovnice nemá v oboru žádné řešení.<br />

Poznámka 2: Podle výše uvedeného vztahu lze řešit libovolnou kvadratickou rovnici. Existují<br />

však speciální typy kvadratických rovnic, které lze řešit i jiným (zpravidla jednodušším)<br />

způsobem. Mezi tyto speciální typy řadíme nejčastěji tzv. neúplné kvadratické rovnice:<br />

a) <strong>Rovnice</strong> 0 se nazývá rovnice bez absolutního členu a s výhodou ji<br />

řešíme převedením na součinový tvar vytknutím.<br />

b) <strong>Rovnice</strong> 0 se nazývá ryze kvadratická rovnice a výhodou ji řešíme<br />

převedením na součinový tvar pomocí vzorce (pokud je to možné).


Kvadratická rovnice<br />

Varianta A<br />

Řešte kvadratickou rovnici bez absolutního členu 4 50.<br />

Příklad:<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 45<br />

Výraz na levé straně upravíme na součin vytknutím na tvar: 4 5 0.<br />

Výraz na levé straně rovnice je roven nule právě tehdy, když:<br />

c) 0, nebo<br />

d) 4 5 0.<br />

Řešení této rovnice se tedy rozpadá na řešení dvojice lineárních rovnic. Řešením první<br />

lineární rovnice je číslo 0, řešením druhé lineární rovnice číslo <br />

. Množinu řešení dané<br />

rovnice lze tedy zapsat ve tvaru 0; <br />

.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

0; 5<br />

4 <br />

Výsledek řešení:<br />

1) Řešte kvadratickou rovnici bez absolutního členu 2 15 0. [ 0; <br />

]<br />

2) Řešte kvadratickou rovnici bez absolutního členu <br />

<br />

<br />

<br />

0. [ 0; <br />

]<br />

3) Řešte kvadratickou rovnici bez absolutního členu 20. [ 0; <br />

]<br />

4) Řešte kvadratickou rovnici bez absolutního členu 0,1 1,50. [ 0; 15]


46<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Kvadratická rovnice<br />

Varianta B<br />

Řešte ryze kvadratickou rovnici 4 250.<br />

Příklad:<br />

Výraz na levé straně rovnice lze rozložit na součin podle vzorce do následujícího tvaru:<br />

2 52 5 0.<br />

Je roven nule právě tehdy, když:<br />

c) 2 5 0, nebo<br />

d) 2 5 0.<br />

Řešení této rovnice se tedy rozpadá na řešení dvojice lineárních rovnic. Řešením první<br />

lineární rovnice je číslo <br />

<br />

, řešením druhé lineární rovnice číslo . Množinu řešení dané<br />

rovnice lze tedy zapsat ve tvaru <br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

<br />

<br />

5<br />

; 5<br />

2 2 <br />

Výsledek řešení:<br />

; <br />

.<br />

5) Řešte ryze kvadratickou rovnici 4 490. [ <br />

6) Řešte ryze kvadratickou rovnici 4 121 0. [ <br />

<br />

<br />

<br />

; <br />

]<br />

; <br />

]<br />

7) Řešte ryze kvadratickou rovnici 4 30. [ √ √<br />

; <br />

]<br />

8) Řešte ryze kvadratickou rovnici 490.<br />

[NŘ, výraz nelze rozložit na součin podle vzorce]


Kvadratická rovnice<br />

Varianta C<br />

Řešte kvadratickou rovnici 7300.<br />

Příklad:<br />

Srovnáním s obecným tvarem kvadratické rovnice dostáváme:<br />

1, 7, 30.<br />

Dosazením do vzorce pro řešení kvadratické rovnice dostáváme:<br />

, √ 4<br />

2<br />

7 7 4·1·30<br />

2·1<br />

, 7√169<br />

2<br />

713<br />

2<br />

10; 3<br />

Množinu řešení dané rovnice lze tedy zapsat ve tvaru 10; 3.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

Výsledek řešení:<br />

10; 3<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 47<br />

9) Řešte kvadratickou rovnici 2 120 0. [ 12; 10]<br />

10) Řešte kvadratickou rovnici 7200. [NŘ]<br />

<br />

7√49 120<br />

2<br />

11) Řešte kvadratickou rovnici <br />

0.<br />

<br />

[ √5; √5; 1; 3]<br />

12) Řešte kvadratickou rovnici 210. [ 1]


48<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Vztahy mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice<br />

Základní pojmy<br />

Definice:<br />

Kvadratickou rovnicí s neznámou x nazýváme každou rovnici ve tvaru:<br />

kde , , ; 0.<br />

0,<br />

Kvadratickou rovnicí dále nazýváme každou rovnici, kterou lze pomocí ekvivalentních úprav<br />

převést na rovnici ve výše uvedeném tvaru.<br />

Výraz nazýváme kvadratický člen, výraz nazýváme lineární člen a člen absolutní<br />

člen.<br />

Věta 1:<br />

Pro kořeny , kvadratické rovnice 0 platí následující vztahy:<br />

Věta 2:<br />

<br />

,<br />

· <br />

.<br />

Jsou-li čísla , kořeny kvadratické rovnice 0, pak platí:<br />

.<br />

Uvedenému výrazu na pravé straně rovnosti říkáme rozklad kvadratického trojčlenu na<br />

kořenové činitele.


Vztahy mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice<br />

Varianta A<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 49<br />

Pomocí vztahů mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice určete řešení kvadratické<br />

rovnice 560.<br />

Příklad:<br />

Srovnáním s obecným tvarem kvadratické rovnice dostáváme:<br />

,,.<br />

Dosazením do vztahů mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice dostáváme:<br />

b<br />

5<br />

1 5<br />

· c 6<br />

<br />

1 6<br />

Hledáme tedy dvě čísla, <strong>jejich</strong>ž součet je 5 a součin 6. Takovým podmínkám vyhovují čísla 2<br />

a 3. Množinu řešení dané rovnice lze tedy zapsat ve tvaru 2; 3.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

Výsledek řešení:<br />

2; 3<br />

1) Pomocí vztahů mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice určete řešení kvadratické<br />

rovnice 11 30 0. [5; 6]<br />

2) Pomocí vztahů mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice určete řešení kvadratické<br />

rovnice 20. [1; 2]<br />

3) Pomocí vztahů mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice určete řešení kvadratické<br />

rovnice 7120. [3; 4]<br />

4) Pomocí vztahů mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice určete řešení kvadratické<br />

rovnice 560. [2; 3]


52<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Grafické řešení kvadratické rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Základní pojmy<br />

Definice:<br />

Kvadratickou rovnicí s neznámou x nazýváme každou rovnici ve tvaru:<br />

kde , , ; 0.<br />

0,<br />

Kvadratickou rovnicí dále nazýváme každou rovnici, kterou lze pomocí ekvivalentních úprav<br />

převést na rovnici ve výše uvedeném tvaru.<br />

Výraz nazýváme kvadratický člen, výraz nazýváme lineární člen a člen absolutní<br />

člen.<br />

Vydělíme-li kvadratickou rovnici číslem a, dostáváme kvadratickou rovnici v tzv.<br />

normovaném tvaru.<br />

Definice:<br />

Kvadratickou rovnicí v normovaném tvaru s neznámou x nazýváme každou rovnici ve tvaru:<br />

kde , .<br />

0,<br />

Takovou rovnici pak lze psát v následujícím tvaru:<br />

<br />

Jedná se vlastně o rovnost dvou funkcí, funkce kvadratické na straně levé a funkce lineární na<br />

straně pravé. Znázorníme-li grafy obou funkcí do jednoho obrázku, je řešením původní<br />

kvadratické rovnice x-ová souřadnice průsečíků obou grafů. Uvedený postup je návodem na<br />

grafické řešení kvadratické rovnice.


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 53<br />

Věta 1:<br />

Pro vzájemnou polohu paraboly (grafu kvadratické funkce) a přímky (grafu lineární funkce)<br />

mohou nastat následující možnosti:<br />

a) parabola a přímka mají dva průsečíky, příslušná kvadratická rovnice má dvě řešení,<br />

b) parabola a přímka mají jeden společný bod (přímka je tečnou paraboly), příslušná<br />

kvadratická rovnice má jedno řešení,<br />

c) parabola a přímka nemají žádný společný bod, příslušná kvadratická rovnice nemá<br />

žádné řešení.<br />

Definice:<br />

Kvadratickou nerovnicí s neznámou x nazýváme každou nerovnici v jednom z těchto tvarů:<br />

kde , , ; 0.<br />

0,<br />

0,<br />

0,<br />

0,<br />

Na levé straně <strong>nerovnice</strong> je výraz zápisem kvadratické funkce. Grafem této funkce je<br />

parabola, která protíná osu x v těch bodech, které jsou řešením příslušné kvadratické rovnice.<br />

Část tohoto grafu pak může ležet pod osou x, část na ose x a část nad osou x. Na základě této<br />

vzájemné polohy pak lze graficky určit řešení příslušné kvadratické <strong>nerovnice</strong>.


54<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Grafické řešení kvadratické rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Varianta A<br />

Řešte graficky kvadratickou rovnici 230.<br />

Příklad:<br />

Pomocí ekvivalentních úprav převedeme rovnici na tvar:<br />

23<br />

Do jednoho grafu pak zakreslíme grafy funkcí : a : 2 3<br />

Obě křivky tedy mají dva průsečíky a <strong>jejich</strong> x-ové souřadnice (1 a 3) jsou řešením příslušné<br />

kvadratické rovnice. Množinu řešení dané rovnice lze tedy zapsat ve tvaru 1; 3.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Výsledek řešení:<br />

1; 3


Příklady k procvičení:<br />

1) Řešte graficky kvadratickou rovnici <br />

0.<br />

[ 0; <br />

]<br />

2) Řešte graficky kvadratickou rovnici 40.<br />

[ 2; 2]<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 55


56<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

3) Řešte graficky kvadratickou rovnici 210.<br />

[ 1]<br />

4) Řešte graficky kvadratickou rovnici 2 230.<br />

[NŘ]


Grafické řešení kvadratické rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Varianta B<br />

Řešte kvadratickou nerovnici 4 50.<br />

Příklad:<br />

Nejdříve vyřešíme příslušnou kvadratickou rovnici.<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 57<br />

Výraz na levé straně upravíme na součin vytknutím na tvar: 4 5 0.<br />

Výraz na levé straně rovnice je roven nule právě tehdy, když:<br />

e) 0, nebo<br />

f) 4 5 0.<br />

Řešení této rovnice se tedy rozpadá na řešení dvojice lineárních rovnic. Řešením první<br />

lineární rovnice je číslo 0, řešením druhé lineární rovnice číslo <br />

. Množinu řešení dané<br />

rovnice lze tedy zapsat ve tvaru 0; <br />

. V těchto bodech protne graf příslušné<br />

kvadratické funkce osu x.


58<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Hledáme ty části grafu, které podle zadání původní <strong>nerovnice</strong> leží pod osou x nebo na ose x.<br />

Řešení je v obrázku vyšrafováno červeně a je vidět, že nerovnici vyhovují všechna x<br />

z intervalu <br />

; 0.<br />

<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

5<br />

Výsledek řešení:<br />

; 0<br />

4<br />

5) Řešte kvadratickou nerovnici 4 490. [ ∞; <br />

6) Řešte kvadratickou nerovnici 4 121 0. [ <br />

<br />

<br />

<br />

; <br />

]<br />

; ∞]<br />

7) Řešte kvadratickou nerovnici 4 30. [ √ √<br />

;<br />

]<br />

8) Řešte kvadratickou nerovnici 490. [ ∞; 7 7; ∞]


Grafické řešení kvadratické rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Varianta C<br />

Řešte kvadratickou nerovnici 7300.<br />

Příklad:<br />

Nejdříve vyřešíme příslušnou kvadratickou rovnici.<br />

Dosazením do vzorce pro řešení kvadratické rovnice dostáváme:<br />

, √ 4<br />

2<br />

7 7 4·1·30<br />

2·1<br />

, 7√169<br />

2<br />

713<br />

2<br />

10; 3<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 59<br />

<br />

7√49 120<br />

2<br />

Množinu řešení dané rovnice lze tedy zapsat ve tvaru 3; 10. V těchto bodech protne<br />

graf příslušné kvadratické funkce osu x.


60<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Hledáme ty části grafu, které podle zadání původní <strong>nerovnice</strong> leží nad osou x nebo na ose x.<br />

Řešení je v obrázku vyšrafováno červeně a je vidět, že nerovnici vyhovují všechna x<br />

z množiny ∞; 3 10; ∞.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

Výsledek řešení:<br />

∞; 3 10; ∞<br />

9) Řešte kvadratickou rovnici 2 120 0. [ ∞; 10 12; ∞]<br />

10) Řešte kvadratickou rovnici 7200. [NŘ]<br />

11) Řešte kvadratickou rovnici 560. [ 2; 3]<br />

12) Řešte kvadratickou rovnici 210. [ 1]


Umocňování rovnice<br />

Základní pojmy<br />

Věta:<br />

Pro libovolná dvě čísla , platí:<br />

.<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 61<br />

Uvedená věta ovšem neplatí naopak. Z tohoto poznatku plyne pro umocnění rovnice<br />

následující skutečnost:<br />

Věta:<br />

Umocněním obou stran rovnice na druhou dostaneme rovnici, pro kterou platí:<br />

Každý kořen původní rovnice je současně kořenem i rovnice umocněné, ale ne naopak.<br />

Umocněná rovnice může mít kořeny, které nejsou kořeny rovnice původní.<br />

Umocnění rovnice je tzv. důsledkovou úpravou. Použijeme-li při řešení rovnice důsledkovou<br />

úpravu, je nezbytnou součástí řešení rovnice zkouška.


62<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Umocňování rovnice<br />

Varianta A<br />

Řešte rovnici √2 4 3.<br />

Příklad:<br />

Nejdříve umocníme rovnici:<br />

√2 4 3| <br />

| <br />

|:<br />

<br />

<br />

Jelikož jsme provedli důsledkovou úpravu, je nezbytnou součástí řešení zkouška.<br />

Původní rovnice tedy nemá řešení.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

L <br />

· <br />

√ √ <br />

<br />

Výsledek řešení:<br />

<strong>Rovnice</strong> nemá řešení.<br />

P <br />

<br />

<br />

LP<br />

1) Řešte rovnici √2 3 5. [11]<br />

2) Řešte rovnici √4 1 9. [20]<br />

3) Řešte rovnici √22 3 5. [NŘ]<br />

4) Řešte rovnici √2 3 1. [NŘ]


Umocňování rovnice<br />

Varianta B<br />

Řešte rovnici √ 42.<br />

Příklad:<br />

Nejdříve umocníme rovnici:<br />

√ 42| <br />

4 2 <br />

4 44| 4<br />

0 5<br />

5 0<br />

0; 5<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 63<br />

Jelikož jsme provedli důsledkovou úpravu, je nezbytnou součástí řešení zkouška.<br />

Řešením původní rovnice je pouze číslo 5.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

Výsledek řešení:<br />

5<br />

L0 √0 4 √4 2<br />

P0 022<br />

LP<br />

L5 √5 4 √9 3<br />

P5 523<br />

LP<br />

5) Řešte rovnici √2 5 10. [15]<br />

6) Řešte rovnici √ 33. [6]<br />

7) Řešte rovnici √5 1 3. [10]<br />

8) Řešte rovnici √ 33. [3; 4]


64<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Umocňování rovnice<br />

Varianta C<br />

Řešte rovnici √ √ 33.<br />

Příklad:<br />

Nejdříve umocníme rovnici:<br />

√ √ 33| <br />

√ √ 3 <br />

9<br />

2√√ 339<br />

232√√ 39| 23<br />

2√√ 326|:2<br />

√√ 33| <br />

3 3 3 69| 3<br />

099| 9<br />

9 9|:9<br />

1<br />

Jelikož jsme provedli dvě důsledkové úpravy, je nezbytnou součástí řešení zkouška.<br />

Řešením původní rovnice je tedy číslo 1.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Výsledek řešení:<br />

1<br />

L1 √1 √1 33<br />

P1 3<br />

LP


Příklady k procvičení:<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 65<br />

9) Řešte rovnici √ 1 √ 45. []<br />

10) Řešte rovnici √ 1 √ 89. []<br />

11) Řešte rovnici √2 1 √3 13 5. []<br />

12) Řešte rovnici √2 √ 22. [; ]


66<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Řešení rovnic užitím substituce<br />

Základní pojmy<br />

Substitucí rozumíme nahrazení výrazu v zápisu rovnice obsahujícího proměnnou jinou<br />

proměnnou. Daná rovnice se substitucí zpravidla zjednoduší. Tuto jednoduší rovnici s novou<br />

neznámou vyřešíme a poté se vrátíme zpět k původní neznámé. Pro volbu substituce neplatí<br />

žádné obecné pravidlo, je třeba jistého matematického citu a zkušenosti.


Řešení rovnic užitím substituce<br />

Varianta A<br />

Řešte rovnici 13 360.<br />

Příklad:<br />

Nejdříve provedeme substituci .<br />

Původní rovnice se změní následovně:<br />

13 36 0<br />

Jedná se o kvadratickou rovnici, kterou řešíme dosazením do vzorce:<br />

, ··<br />

·<br />

√ <br />

, <br />

<br />

<br />

, <br />

<br />

; <br />

Nyní se s oběma řešeními postupně vrátíme k původní proměnné x.<br />

a) b) <br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 67<br />

V obou případech se jedná o ryze kvadratické rovnice. První má kořeny a a druhá a<br />

.<br />

Množinu řešení původní rovnice lze tedy psát ve tvaru 2; 2; 3; 3.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

Výsledek řešení:<br />

2; 2; 3; 3<br />

1) Řešte rovnici 20. [√2; √2]<br />

2) Řešte rovnici 5 60. [√2; √2; √3; √3]<br />

3) Řešte rovnici 2 10. [1; 1]<br />

4) Řešte rovnici 36 13 10. [ <br />

<br />

<br />

; ; ; <br />

]


68<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Řešení rovnic užitím substituce<br />

Varianta B<br />

Řešte rovnici <br />

<br />

13 <br />

360.<br />

Příklad:<br />

Nejdříve provedeme substituci <br />

.<br />

Původní rovnice se změní následovně:<br />

13 36 0<br />

Jedná se o kvadratickou rovnici, kterou řešíme dosazením do vzorce:<br />

, ··<br />

·<br />

√ <br />

, <br />

<br />

<br />

, <br />

<br />

; <br />

Nyní se s oběma řešeními postupně vrátíme k původní proměnné x.<br />

a) <br />

<br />

b) <br />

<br />

V obou případech se jedná o lineární rovnice s neznámou ve jmenovateli ( ). Každou<br />

z nich řešíme vynásobením jmenovatelem x. Řešením první rovnice je číslo <br />

, řešením<br />

druhé rovnice číslo <br />

.<br />

Množinu řešení původní rovnice lze tedy psát ve tvaru <br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

<br />

; <br />

<br />

Výsledek řešení:<br />

<br />

; <br />

.


Příklady k procvičení:<br />

5) Řešte rovnici <br />

<br />

<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 69<br />

<br />

20. [;<br />

<br />

]<br />

6) Řešte rovnici <br />

5 <br />

60. [3; <br />

]<br />

7) Řešte rovnici <br />

2 <br />

10. [1]<br />

<br />

8) Řešte rovnici 36 <br />

13 <br />

10. [7;<br />

]


70<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Řešení rovnic užitím substituce<br />

Varianta C<br />

Řešte rovnici <br />

<br />

.<br />

Příklad:<br />

Nejdříve provedeme substituci <br />

.<br />

Původní rovnice se změní následovně:<br />

1 1<br />

·<br />

5 <br />

21<br />

· 10<br />

10<br />

| <br />

<br />

Jedná se o kvadratickou rovnici, kterou řešíme dosazením do vzorce:<br />

, ··<br />

·<br />

√ <br />

, <br />

<br />

<br />

, <br />

<br />

; <br />

<br />

Nyní se s oběma řešeními postupně vrátíme k původní proměnné x.<br />

<br />

<br />

a) b) <br />

<br />

V obou případech se jedná o lineární rovnice s neznámou ve jmenovateli ( ). Každou<br />

z nich řešíme vynásobením jmenovatelem . Řešením první rovnice je číslo <br />

, řešením<br />

druhé rovnice číslo .<br />

Množinu řešení původní rovnice lze tedy psát ve tvaru <br />

; .<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

<br />

Výsledek řešení:<br />

;


Příklady k procvičení:<br />

9) Řešte rovnici <br />

<br />

<br />

10) Řešte rovnici <br />

<br />

<br />

11) Řešte rovnici <br />

<br />

<br />

12) Řešte rovnici<br />

<br />

<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 71<br />

<br />

<br />

. [9;<br />

]<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

. [<br />

<br />

; <br />

]<br />

<br />

. [2; <br />

]<br />

<br />

<br />

<br />

. [<br />

<br />

; <br />

]


72<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Soustavy rovnic a nerovnic<br />

Lineární rovnice se dvěma neznámými<br />

Základní pojmy<br />

Definice:<br />

Lineární rovnicí se dvěma neznámými x, y nazýváme každou rovnici ve tvaru:<br />

kde , , .<br />

,<br />

Lineární rovnicí se dvěma neznámými dále nazýváme každou rovnici, kterou lze pomocí tzv.<br />

ekvivalentních úprav převést na rovnici ve výše uvedeném tvaru.<br />

Mezi základní ekvivalentní úpravy patří:<br />

- Přičtení stejného čísla (výrazu) k oběma stranám rovnice.<br />

- Odečtení stejného čísla (výrazu) od obou stran rovnice.<br />

- Vynásobení obou stran rovnice číslem (výrazem) různým od nuly.<br />

- Vydělení obou stran rovnice číslem (výrazem) různým od nuly.<br />

Řešením rovnic se dvěma neznámými jsou uspořádané dvojice reálných čísel, které můžeme<br />

graficky znázornit v rovině.<br />

Při řešení lineární rovnice může nastat jedna z následujících možností:<br />

a) 00 … řešením je množina bodů tvořících přímku různoběžnou s oběma osami<br />

<strong>soustavy</strong> souřadnic.<br />

b) 00 … řešením je množina bodů tvořících přímku rovnoběžnou s osou x.<br />

c) 00 … řešením je množina bodů tvořících přímku rovnoběžnou s osou y.<br />

d) 000 … řešením je libovolná uspořádaná dvojice reálných čísel x, y.<br />

e) 000 … rovnice nemá řešení.


Lineární rovnice se dvěma neznámými<br />

Varianta A<br />

Řešte rovnici 2 3.<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 73<br />

Příklad:<br />

Všechna řešení dané rovnice dostaneme např. tak, že neznámou x volíme libovolně a pak<br />

z rovnice vyjádříme neznámou y.<br />

2 3| 2<br />

<br />

Množinu všech řešení původní rovnice lze tedy psát ve tvaru ; 3 2; a<br />

současně znázornit graficky v kartézské soustavě souřadnic.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Výsledek řešení:<br />

; 3 2;


74<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Příklady k procvičení:<br />

1) Řešte rovnici 5. [; 5 ; ]<br />

2) Řešte rovnici 0,1 0,2 0,3. [ ; <br />

; ]


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 75<br />

3) Řešte rovnici √2 31. [; √<br />

; ]<br />

<br />

4) Řešte rovnici 2 3 0. [; <br />

; ]


76<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární rovnice se dvěma neznámými<br />

Varianta B<br />

Řešte rovnici 2 3.<br />

Příklad:<br />

Všechna řešení dané rovnice dostaneme tak, že neznámou y volíme libovolně a pak z rovnice<br />

vyjádříme neznámou x.<br />

2 3|:2<br />

<br />

<br />

Množinu všech řešení původní rovnice lze tedy psát ve tvaru <br />

;; a současně<br />

znázornit graficky v kartézské soustavě souřadnic.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Výsledek řešení:<br />

<br />

;;


Příklady k procvičení:<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 77<br />

5) Řešte rovnici 5 1. [ <br />

;;] 6) Řešte rovnici 8 16. [; ; ]


78<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

7) Řešte rovnici 8 √2. [; √<br />

; ]<br />

<br />

8) Řešte rovnici 5 0. [0; ; ]


Lineární rovnice se dvěma neznámými<br />

Varianta C<br />

Řešte rovnici 28 v množině přirozených čísel.<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 79<br />

Příklad:<br />

Při řešení postupujeme obdobně jako při řešení v množině reálných čísel. Všechna řešení dané<br />

rovnice v množině reálných čísel dostaneme např. tak, že neznámou x volíme libovolně a pak<br />

z rovnice vyjádříme neznámou y.<br />

28| <br />

|:<br />

<br />

<br />

Množinu všech řešení znázorníme graficky v kartézské soustavě souřadnic a na vzniklé<br />

přímce pak hledáme pouze ty body, <strong>jejich</strong>ž obě souřadnice jsou přirozená čísla.<br />

Množinu řešení původní rovnice lze tedy psát ve tvaru 2; 3; 4; 2; 6; 1.


80<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Příklady k procvičení:<br />

Výsledek řešení:<br />

2; 3; 4; 2; 6; 1<br />

9) Řešte rovnici 23 v množině přirozených čísel. [ 1; 1]


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 81<br />

10) Řešte rovnici 3 2 10 v množině přirozených čísel. [ 2; 2]<br />

11) Řešte rovnici 5 v množině přirozených čísel.<br />

[ 1; 4; 2; 3; 3; 2; 4; 1]


82<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

12) Řešte rovnici 3 2 6 v množině přirozených čísel. [NŘ]


Lineární <strong>nerovnice</strong> se dvěma neznámými<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 83<br />

Základní pojmy<br />

Definice:<br />

Lineární nerovnicí se dvěma neznámými x, y nazýváme každou rovnici v jednom z těchto<br />

tvarů:<br />

kde , , .<br />

,<br />

,<br />

,<br />

<br />

Lineární nerovnicí dále nazýváme každou nerovnici, kterou lze pomocí tzv. ekvivalentních<br />

úprav převést na nerovnici ve výše uvedeném tvaru.<br />

Při řešení lineárních nerovnic používáme stejné ekvivalentní úpravy jako při řešení lineárních<br />

rovnic, s jednou podstatnou výjimkou:<br />

- Násobíme-li nerovnici záporným číslem, mění se znaménko nerovnosti v opačné!<br />

Řešením rovnic se dvěma neznámými jsou uspořádané dvojice reálných čísel, které můžeme<br />

graficky znázornit v rovině.<br />

Při řešení lineární rovnice může nastat jedna z následujících možností:<br />

a) 00 … řešením je množina bodů tvořících polorovinu s hraniční přímkou<br />

různoběžnou s oběma osami <strong>soustavy</strong> souřadnic.<br />

b) 00 … řešením je množina bodů tvořících polorovinu s hraniční přímkou<br />

rovnoběžnou s osou x.<br />

c) 00 … řešením je množina bodů tvořících polorovinu s hraniční přímkou<br />

rovnoběžnou s osou y.<br />

d) 000 … řešením je libovolná uspořádaná dvojice reálných čísel x, y nebo<br />

<strong>nerovnice</strong> nemá žádné řešení podle použitého znaménka nerovnosti.<br />

e) 000 … řešením je libovolná uspořádaná dvojice reálných čísel x, y nebo<br />

<strong>nerovnice</strong> nemá žádné řešení podle použitého znaménka nerovnosti.


84<br />

Lineární<br />

<strong>nerovnice</strong><br />

se dvěěma<br />

neznáámými<br />

Varianta<br />

A<br />

Řešte neerovnici<br />

Příkladd:<br />

Lineární rovvnice<br />

a <strong>nerovnice</strong><br />

Rovnicii<br />

hraniční přřímky<br />

dostaaneme<br />

tak, žže<br />

z rovnice e vyjádříme neznámou y.<br />

Danou ppřímku<br />

zobrrazíme<br />

v sooustavě<br />

souřřadnic<br />

a zvo olíme libovoolný<br />

bod ležžící<br />

v jedné ze dvou<br />

polorovvin,<br />

např. bood<br />

. Soouřadnice<br />

toohoto<br />

bodu dosadíme ddo<br />

původní n<strong>nerovnice</strong>:<br />

Vidíme, , že jsme doostali<br />

pravdiivou<br />

nerovnnost.<br />

Řešení ím je tedy taa<br />

polorovinna,<br />

ze které byl b<br />

„zkušebbní“<br />

bod. Pookud<br />

bychoom<br />

obdrželi nerovnost nepravdivou n u, řešením bby<br />

byla polo orovina<br />

opačná. Jelikož byylo<br />

v zadáníí<br />

<strong>nerovnice</strong> znaménko neostré n neroovnosti,<br />

je řřešením<br />

nero ovnice i<br />

hraničníí<br />

přímka, pookud<br />

je v zaadání<br />

nerovnnice<br />

znaménko<br />

ostré nerovnosti,<br />

je<br />

řešením<br />

polorovvina<br />

bez hranniční<br />

přímkky.<br />

.


Příkladd:<br />

Variantaa<br />

A<br />

Variantaa<br />

B<br />

Variantaa<br />

C<br />

Výsleddek<br />

řešení:<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 85


86<br />

Lineární rovvnice<br />

a <strong>nerovnice</strong><br />

Příklady dy k procviče čení:<br />

1) Řeštee<br />

nerovnici<br />

2) Řeštee<br />

rovnici<br />

.<br />

.


3) Řeštee<br />

rovnici<br />

4) Řeštee<br />

rovnici .<br />

.<br />

Lineáární<br />

rovnice a <strong>nerovnice</strong> 87


88<br />

Lineární<br />

<strong>nerovnice</strong><br />

se dvěěma<br />

neznáámými<br />

Varianta<br />

B<br />

Řešte roovnici<br />

Příkladd:<br />

Lineární rovvnice<br />

a <strong>nerovnice</strong><br />

Rovnicii<br />

hraniční přřímky<br />

dostaaneme<br />

tak, žže<br />

z rovnice e vyjádříme neznámou x.<br />

Danou ppřímku<br />

zobrrazíme<br />

v sooustavě<br />

souřřadnic<br />

a zvo olíme libovoolný<br />

bod ležžící<br />

v jedné ze dvou<br />

polorovvin,<br />

např. bood<br />

. Soouřadnice<br />

toohoto<br />

bodu dosadíme ddo<br />

původní n<strong>nerovnice</strong>:<br />

Vidíme, , že jsme doostali<br />

pravdiivou<br />

nerovnnost.<br />

Řešení ím je tedy taa<br />

polorovinna,<br />

ze které byl b<br />

„zkušebbní“<br />

bod. Pookud<br />

bychoom<br />

obdrželi nerovnost nepravdivou n u, řešením bby<br />

byla polo orovina<br />

opačná. Jelikož byylo<br />

v zadáníí<br />

<strong>nerovnice</strong> znaménko neostré n neroovnosti,<br />

je řřešením<br />

nero ovnice i<br />

hraničníí<br />

přímka, pookud<br />

je v zaadání<br />

nerovnnice<br />

znaménko<br />

ostré nerovnosti,<br />

je<br />

řešením<br />

polorovvina<br />

bez hranniční<br />

přímkky.<br />

.


Příkladd:<br />

Variantaa<br />

A<br />

Variantaa<br />

B<br />

Variantaa<br />

C<br />

Výsleddek<br />

řešení:<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 89


90<br />

Lineární rovvnice<br />

a <strong>nerovnice</strong><br />

Příklady dy k procviče čení:<br />

5) Řeštee<br />

rovnici<br />

6) Řeštee<br />

rovnici<br />

.<br />

.


7) Řeštee<br />

rovnici<br />

8) Řeštee<br />

rovnici<br />

.<br />

.<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 91


92<br />

Lineární<br />

<strong>nerovnice</strong><br />

se dvěěma<br />

neznáámými<br />

Varianta<br />

C<br />

Řešte roovnici<br />

Příkladd:<br />

Lineární rovvnice<br />

a <strong>nerovnice</strong><br />

v mmnožině<br />

přiroozených<br />

čís sel.<br />

Při řešenní<br />

postupujeme<br />

obdobnně<br />

jako při řřešení<br />

v mn nožině reálnných<br />

čísel. RRovnici<br />

hran niční<br />

přímky dostaneme tak, že z roovnice<br />

vyjáddříme<br />

nezná ámou y.<br />

Danou ppřímku<br />

zobrrazíme<br />

v sooustavě<br />

souřřadnic<br />

a zvo olíme libovoolný<br />

bod ležžící<br />

v jedné ze dvou<br />

polorovvin,<br />

např. bood<br />

. Soouřadnice<br />

toohoto<br />

bodu dosadíme ddo<br />

původní n<strong>nerovnice</strong>:<br />

Vidíme, , že jsme doostali<br />

pravdiivou<br />

nerovnnost.<br />

Řešení ím v množinně<br />

reálnýchh<br />

čísel je ted dy ta<br />

polorovvina,<br />

ze které<br />

byl „zkušební“<br />

bod. PPokud<br />

bych hom obdrželi<br />

nerovnostt<br />

nepravdiv vou,<br />

řešenímm<br />

by byla poolorovina<br />

oppačná.<br />

Jelikkož<br />

bylo v zadání z nerovvnice<br />

znaméénko<br />

neostr ré<br />

nerovnoosti,<br />

je řešenním<br />

nerovniice<br />

i hraničnní<br />

přímka, pokud p je v zzadání<br />

nerovvnice<br />

znaménko<br />

ostré neerovnosti,<br />

jee<br />

řešením poolorovina<br />

beez<br />

hraniční přímky. A nnakonec<br />

vyybereme<br />

z<br />

této poloroviny<br />

pouuze<br />

ty uspořřádané<br />

dvojjice,<br />

které js sou tvořené pouze přiroozenými<br />

čís sly


Množinnu<br />

řešení půvvodní<br />

rovniice<br />

lze tedy psát ve tvar ru<br />

Příkladd:<br />

Variantaa<br />

A<br />

Variantaa<br />

B<br />

Variantaa<br />

C<br />

Výsledeek<br />

řešení:<br />

Příklady dy k procviče čení:<br />

9) Řeštee<br />

rovnici<br />

v množině ppřirozených<br />

čísel.<br />

Lineáární<br />

rovnice a <strong>nerovnice</strong> 93<br />

[<br />

]


94<br />

10) Řešte<br />

rovnici<br />

[<br />

11) Řešte<br />

rovnici<br />

[<br />

Lineární rovvnice<br />

a <strong>nerovnice</strong><br />

v množině<br />

přirozen ných čísel.<br />

]<br />

v množině ppřirozených<br />

čísel.<br />

]


12) Řešte<br />

rovnici<br />

v množině přirozených<br />

čísel.<br />

Lineáární<br />

rovnice a <strong>nerovnice</strong> e 95<br />

[NNŘ]


96<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Soustavy dvou lineárních rovnic se dvěma neznámými<br />

Základní pojmy<br />

Definice:<br />

Soustavou dvou lineárních rovnic se dvěma neznámými x, y nazýváme každou soustavu<br />

rovnici ve tvaru:<br />

kde , , , , , .<br />

,<br />

,<br />

Soustavou dvou lineárních rovnic se dvěma neznámými dále nazýváme každou soustavu,<br />

kterou lze pomocí tzv. ekvivalentních úprav převést na soustavu rovnic ve výše uvedeném<br />

tvaru.<br />

Mezi základní ekvivalentní úpravy patří:<br />

- Přičtení stejného čísla (výrazu) k oběma stranám rovnice.<br />

- Odečtení stejného čísla (výrazu) od obou stran rovnice.<br />

- Vynásobení obou stran rovnice číslem (výrazem) různým od nuly.<br />

- Vydělení obou stran rovnice číslem (výrazem) různým od nuly.<br />

Při řešení soustav rovnic dále nově používáme tyto ekvivalentní úpravy:<br />

- Dosazení výrazu, kterým z jedné rovnice vyjádříme některou neznámou pomocí druhé<br />

neznámé, za příslušnou neznámou do zbývající rovnice.<br />

- Přičtení některé rovnice <strong>soustavy</strong> k zbývající rovnici této <strong>soustavy</strong>.<br />

- Vynásobení některé rovnice <strong>soustavy</strong> nenulovým číslem a současné přičtení násobku<br />

zbývající rovnice <strong>soustavy</strong> k této násobené rovnici.<br />

Řešením <strong>soustavy</strong> dvou rovnic se dvěma neznámými jsou uspořádané dvojice reálných čísel.


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 97<br />

Při řešení <strong>soustavy</strong> dvou lineárních rovnic se dvěma neznámými může nastat jedna<br />

z následujících možností:<br />

a) Soustava má jediné řešení.<br />

b) Soustava má nekonečně mnoho řešení. (Tato řešení tvoří v kartézské soustavě souřadnic<br />

přímku.)<br />

c) Soustava nemá řešení.<br />

Soustavu dvou lineárních rovnic se dvěma neznámými můžeme řešit několika způsoby. K těm<br />

nejčastějším patří dosazovací metoda, sčítací metoda a grafická metoda. Všechny tyto metody<br />

jsou popsány v následujících příkladech.


98<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Soustavy dvou lineárních rovnic se dvěma neznámými<br />

Varianta A<br />

Řešte soustavu rovnic dosazovací metodou:<br />

2 7<br />

5 2 4<br />

Příklad:<br />

Dosazovací metoda spočívá v tom, že z jedné ze dvou rovnic vyjádříme jednu neznámou, toto<br />

vyjádření dosadíme do druhé rovnice. Řešení tak převedeme na řešení jedné lineární rovnice<br />

s jednou neznámou. V tomto konkrétním případě je výhodné vyjádřit z první rovnice<br />

neznámou y.<br />

2 7| 2<br />

<br />

Tento výraz dosadíme do druhé rovnice za neznámou y.<br />

5 272 4<br />

| <br />

|:<br />

<br />

Řešení této rovnice pak dosadíme do výrazu vyjadřující neznámou y a vypočteme i tuto<br />

druhou neznámou.<br />

·<br />

74<br />

3<br />

Řešením této <strong>soustavy</strong> je tedy uspořádaná dvojice 2; 3.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Výsledek řešení:<br />

2; 3


Příklady k procvičení:<br />

1) Řešte soustavu rovnic dosazovací metodou:<br />

[ 3; 4]<br />

2) Řešte soustavu rovnic dosazovací metodou:<br />

7<br />

5 2 7<br />

7<br />

2 2 14<br />

[ ; 7 ; …nekonečně mnoho řešení]<br />

3) Řešte soustavu rovnic dosazovací metodou:<br />

[NŘ]<br />

4) Řešte soustavu rovnic dosazovací metodou:<br />

[ <br />

;<br />

]<br />

3 7<br />

6 2 15<br />

2 3 2<br />

6 3 2<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 99


100 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Soustavy dvou lineárních rovnic se dvěma neznámými<br />

Varianta B<br />

Řešte soustavu rovnic sčítací metodou:<br />

2 16<br />

5 2 13<br />

Příklad:<br />

Sčítací metoda spočívá v tom, že jednu nebo obě rovnice vynásobíme vhodně takovými čísly,<br />

aby se po sečtení obou rovnic jedna z neznámých anulovala. Řešení tak opět převedeme na<br />

řešení jedné lineární rovnice s jednou neznámou. V tomto konkrétním případě je výhodné<br />

první rovnici vynásobit číslem 2.<br />

2 16| ·2<br />

5 2 13<br />

_______________<br />

4 2 32<br />

5 2 13<br />

_______________<br />

Takto upravené rovnice <strong>soustavy</strong> sečteme, tedy sečteme levé strany a pravé strany.<br />

4 2 5 2 32 13<br />

9 45|:9<br />

<br />

Řešení této rovnice pak dosadíme do libovolné ze dvou původních rovnic a vypočteme i<br />

neznámou y. V tomto případě dosadíme do první rovnice.<br />

2·516| 10<br />

<br />

6<br />

Řešením této <strong>soustavy</strong> je tedy uspořádaná dvojice 5; 6.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Výsledek řešení:<br />

5; 6


Příklady k procvičení:<br />

5) Řešte soustavu rovnic sčítací metodou:<br />

[ 1; 2]<br />

6) Řešte soustavu rovnic sčítací metodou:<br />

1<br />

5 2 9<br />

27<br />

2 4 14<br />

[ ; <br />

; …nekonečně mnoho řešení]<br />

<br />

7) Řešte soustavu rovnic sčítací metodou:<br />

[NŘ]<br />

8) Řešte soustavu rovnic sčítací metodou:<br />

[ <br />

;<br />

]<br />

3 2 7<br />

6 4 15<br />

2 3 2<br />

6 3 2<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 101


102 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Soustavy dvou lineárních rovnic se dvěma neznámými<br />

Varianta C<br />

Řešte soustavu rovnic graficky:<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

3 3<br />

2 1<br />

3<br />

Příklad:<br />

Grafická metoda spočívá v tom, že z každé rovnice vyjádříme neznámou y. Vzniknou tak dvě<br />

rovnice lineárních funkcí. Do jedné <strong>soustavy</strong> souřadnic pak nakreslíme oba grafy (přímky) a<br />

v souladu s možnými výsledky řešení <strong>soustavy</strong> dvou rovnic se dvěma neznámými jsou tyto<br />

přímky buď různoběžné (soustava má jedno řešení), rovnoběžné různé (soustava nemá<br />

řešení), anebo rovnoběžné totožné (soustava má nekonečně mnoho řešení).<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

3<br />

2 1<br />

3<br />

1<br />

3| ·6<br />

3| ·6<br />

________________________________<br />

362418| 364<br />

364218| 362<br />

________________________________<br />

2 3 16|:2<br />

4 3 26|:4<br />

________________________________<br />

: 3<br />

2 8<br />

: 3<br />

4 13<br />

2


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 103<br />

Řešením této <strong>soustavy</strong> jsou souřadnice průsečíku obou přímek, tedy uspořádaná dvojice<br />

2; 5.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Výsledek řešení:<br />

2; 5


104 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Příklady k procvičení:<br />

9) Řešte soustavu rovnic graficky: <br />

<br />

<br />

<br />

10) Řešte soustavu rovnic graficky: <br />

<br />

<br />

<br />

<br />

18<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

6 [10; 20]<br />

<br />

<br />

<br />

[<br />

;<br />

]


11) Řešte soustavu rovnic graficky: <br />

<br />

<br />

<br />

12) Řešte soustavu rovnic graficky: <br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

2<br />

<br />

<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 105<br />

<br />

[NŘ]<br />

1 [;;<br />

]


106 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Soustavy lineárních rovnic s více neznámými a <strong>soustavy</strong> rovnice lineární a<br />

kvadratické<br />

Základní pojmy<br />

U soustav více lineárních rovnic s více neznámými je zpravidla použití metody dosazovací i<br />

sčítací méně vhodné. Jako naprosto univerzální se jeví tzv. Gaussova eliminační metoda, která<br />

bude blíže vysvětlena v následujících příkladech u soustav tří a čtyř lineárních rovnic se třemi<br />

a čtyřmi neznámými. Naopak u <strong>soustavy</strong> rovnice lineární a kvadratické se dvěma neznámými<br />

je většinou nejvhodnější metoda dosazovací.<br />

Při řešení opět používáme tzv. ekvivalentní úpravy.<br />

Mezi základní ekvivalentní úpravy patří:<br />

- Přičtení stejného čísla (výrazu) k oběma stranám rovnice.<br />

- Odečtení stejného čísla (výrazu) od obou stran rovnice.<br />

- Vynásobení obou stran rovnice číslem (výrazem) různým od nuly.<br />

- Vydělení obou stran rovnice číslem (výrazem) různým od nuly.<br />

Při řešení soustav rovnic dále nově používáme tyto ekvivalentní úpravy:<br />

- Dosazení výrazu, kterým z jedné rovnice vyjádříme některou neznámou pomocí druhé<br />

neznámé, za příslušnou neznámou do zbývající rovnice.<br />

- Přičtení některé rovnice <strong>soustavy</strong> k zbývající rovnici této <strong>soustavy</strong>.<br />

- Vynásobení některé rovnice <strong>soustavy</strong> nenulovým číslem a současné přičtení násobku<br />

zbývající rovnice <strong>soustavy</strong> k této násobené rovnici.<br />

Řešením <strong>soustavy</strong> dvou rovnic se dvěma neznámými jsou uspořádané dvojice reálných čísel.<br />

Řešením <strong>soustavy</strong> tří rovnic se třemi neznámými jsou uspořádané trojice reálných čísel.<br />

Řešením <strong>soustavy</strong> čtyř rovnic se čtyřmi neznámými jsou uspořádané čtveřice reálných čísel.


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 107<br />

Při řešení <strong>soustavy</strong> více lineárních rovnic s více neznámými může nastat jedna z následujících<br />

možností:<br />

a) Soustava má jediné řešení.<br />

b) Soustava má nekonečně mnoho řešení. (Tato řešení tvoří v kartézské soustavě souřadnic<br />

přímku, rovinu, nadrovinu.)<br />

c) Soustava nemá řešení.<br />

Při řešení <strong>soustavy</strong> lineární a kvadratické rovnice se dvěma neznámými může nastat jedna<br />

z následujících možností:<br />

a) Soustava má dvě řešení.<br />

b) Soustava má jediné řešení.<br />

c) Soustava nemá řešení.


108 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Soustavy lineárních rovnic s více neznámými a <strong>soustavy</strong> rovnice lineární a<br />

kvadratické<br />

Varianta A<br />

Řešte soustavu rovnic Gaussovou eliminační metodou:<br />

6<br />

2 3 1<br />

38<br />

Příklad:<br />

Při řešení <strong>soustavy</strong> rovnic Gaussovou eliminační metodou bývá obvyklé provádět zápis řešení<br />

tzv. maticovým způsobem. Celou <strong>soustavy</strong> pak můžeme přepsat takto:<br />

1 1 1 6<br />

2<br />

3 11<br />

3 1 1 8<br />

Gaussova eliminační metoda spočívá v tom, že ekvivalentní úpravy volíme tak, abychom<br />

matici <strong>soustavy</strong> převedli na tzv. trojúhelníkový tvar. Pod hlavní úhlopříčkou matice tak<br />

vzniknou samé nuly. V tomto konkrétním případě postupujeme tak, že od druhého řádku<br />

odečteme dvojnásobek prvního řádku a od třetího řádku odečteme trojnásobek prvního řádku.<br />

1 1 1 6<br />

0<br />

5 113<br />

0<br />

Třetí řádek můžeme vydělit číslem 2.<br />

2 2 10<br />

1 1 1 6<br />

0<br />

5 113<br />

0 1 1 5<br />

Nyní k pětinásobku třetího řádku přičteme druhý řádek.<br />

1 1 1 6<br />

0<br />

5 113<br />

0 0 4 12<br />

Tím je matice <strong>soustavy</strong> převedena na trojúhelníkový tvar a nyní se vrátíme k původnímu<br />

zápisu <strong>soustavy</strong>.<br />

6<br />

5 13<br />

4 12


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 109<br />

Poslední rovnici vydělíme čtyřmi a dostáváme 3. Dosazením do druhé rovnice<br />

dostáváme:<br />

Nyní dosadíme do první rovnice <strong>soustavy</strong>:<br />

5 3 13| 3<br />

5 10|: 5<br />

2<br />

236| 5<br />

1<br />

Řešením této <strong>soustavy</strong> je tedy uspořádaná trojice 1; 2; 3.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

1) Řešte soustavu rovnic Gaussovou eliminační metodou:<br />

[ 3; 5; 7]<br />

238<br />

3 2 10<br />

2 3 2 5<br />

2) Řešte soustavu rovnic Gaussovou eliminační metodou:<br />

[ 2; 3; 4]<br />

2 7<br />

39<br />

5 18<br />

3) Řešte soustavu rovnic Gaussovou eliminační metodou:<br />

[ 1; 1; 2]<br />

Výsledek řešení:<br />

1; 2; 3<br />

0<br />

21<br />

4 2 3 0


110 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

4) Řešte soustavu rovnic Gaussovou eliminační metodou:<br />

[ ]<br />

234<br />

2 4 6 3<br />

31


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 111<br />

Soustavy lineárních rovnic s více neznámými a <strong>soustavy</strong> rovnice lineární a<br />

kvadratické<br />

Varianta B<br />

Řešte soustavu rovnic Gaussovou eliminační metodou:<br />

10<br />

2 3 3<br />

34<br />

45<br />

Příklad:<br />

Při řešení <strong>soustavy</strong> rovnic Gaussovou eliminační metodou bývá obvyklé provádět zápis řešení<br />

tzv. maticovým způsobem. Celou <strong>soustavy</strong> pak můžeme přepsat takto:<br />

1 1 1 1 10<br />

<br />

2<br />

3<br />

3<br />

1<br />

1<br />

1<br />

1<br />

<br />

1<br />

3<br />

<br />

4<br />

4 1 1 1 5<br />

Gaussova eliminační metoda spočívá v tom, že ekvivalentní úpravy volíme tak, abychom<br />

matici <strong>soustavy</strong> převedli na tzv. trojúhelníkový tvar. Pod hlavní úhlopříčkou matice tak<br />

vzniknou samé nuly. V tomto konkrétním případě postupujeme tak, že od druhého řádku<br />

odečteme dvojnásobek prvního řádku, od třetího řádku odečteme trojnásobek prvního řádku a<br />

od čtvrtého řádku odečteme čtyřnásobek prvního řádku.<br />

1 1<br />

<br />

0 5<br />

0 2<br />

0 5<br />

1 1 10<br />

1<br />

2<br />

1<br />

<br />

17<br />

<br />

4 26<br />

5 5 45<br />

Třetí řádek vydělíme číslem 2 a čtvrtý řádek číslem 5.<br />

1 1<br />

<br />

0 5<br />

0 1<br />

0 1<br />

1 1 10<br />

1<br />

1<br />

1<br />

<br />

17<br />

<br />

2 13<br />

1 1 9<br />

Třetí řádek a čtvrtý řádek postupně vynásobíme číslem 5 a přičteme k nim druhý řádek.<br />

1 1<br />

<br />

0 5<br />

0 0<br />

0 0<br />

1 1 10<br />

1<br />

4<br />

1<br />

<br />

17<br />

<br />

9 48<br />

4 4 28<br />

Čtvrtý řádek vynásobíme číslem 1 a přičteme k němu třetí řádek.


112 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

1 1<br />

<br />

0 5<br />

0 0<br />

0 0<br />

1 1 10<br />

1<br />

4<br />

1<br />

<br />

17<br />

<br />

9 48<br />

0 5 20<br />

Tím je matice <strong>soustavy</strong> převedena na trojúhelníkový tvar a nyní se vrátíme k původnímu<br />

zápisu <strong>soustavy</strong>.<br />

10<br />

5 17<br />

4 9 48<br />

5 20<br />

Poslední rovnici vydělíme pěti a dostáváme 4. Dosazením do třetí rovnice dostáváme:<br />

Nyní dosadíme do druhé rovnice <strong>soustavy</strong>:<br />

4 9 · 4 48| 36<br />

4 12|:4<br />

3<br />

5 3 4 17| 7<br />

5 10|: 5<br />

2<br />

A nakonec dosadíme do první rovnice <strong>soustavy</strong>:<br />

23410| 9<br />

1<br />

Řešením této <strong>soustavy</strong> je tedy uspořádaná čtveřice 1; 2; 3; 4.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Výsledek řešení:<br />

1; 2; 3; 4


Příklady k procvičení:<br />

5) Řešte soustavu rovnic Gaussovou eliminační metodou:<br />

6<br />

38<br />

2 2 2<br />

25<br />

[ 2; 0; 3; 1]<br />

6) Řešte soustavu rovnic Gaussovou eliminační metodou:<br />

[ 1; 1; 1; 1]<br />

2<br />

341<br />

21<br />

521<br />

7) Řešte soustavu rovnic Gaussovou eliminační metodou:<br />

[ 0; 1; 2; 3]<br />

0<br />

2415<br />

3 2 3<br />

4 3 2 2<br />

8) Řešte soustavu rovnic Gaussovou eliminační metodou:<br />

[ 0; 0; 0; 1]<br />

1<br />

244<br />

3 2 1<br />

4 3 2 1<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 113


114 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Soustavy lineárních rovnic s více neznámými a <strong>soustavy</strong> rovnice lineární a<br />

kvadratické<br />

Varianta C<br />

Řešte soustavu rovnic:<br />

25<br />

1<br />

Příklad:<br />

U <strong>soustavy</strong> rovnice lineární a kvadratické zpravidla používáme dosazovací metodu. Z lineární<br />

rovnice vyjádříme jednu neznámou a dosazením do druhé rovnice dostaneme kvadratickou<br />

rovnici s jednou neznámou. Z druhé rovnice tedy vyjádříme y a dosadíme do první rovnice:<br />

1<br />

1 25<br />

Vzniklou rovnici postupně upravujeme:<br />

12 25| 25<br />

2 2240|:2<br />

120<br />

Dostali jsme tak kvadratickou rovnici, kterou řešíme dosazením do vzorce.<br />

, √ 4<br />

2<br />

, 1 1 4·1·12<br />

2·1<br />

, <br />

1√1 48<br />

2<br />

, 1√49<br />

2<br />

, 17<br />

2<br />

4; 3<br />

Nyní dosadíme oba dva výsledky postupně do rovnice pro vyjádření neznámé y z lineární<br />

rovnice.<br />

143<br />

13 4


Řešením dané <strong>soustavy</strong> jsou tedy dvě uspořádané dvojice 4; 3 a 3; 4.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

9) Řešte soustavu rovnic:<br />

[ 6; 2; 2; 2]<br />

10) Řešte soustavu rovnic:<br />

[ 2; 2; 2; 2]<br />

11) Řešte soustavu rovnic:<br />

[ 5; 2; 5; 2]<br />

12) Řešte soustavu rovnic:<br />

[ 3; 3]<br />

Výsledek řešení:<br />

4; 3; 3; 4<br />

1 2 25<br />

22<br />

2 8816<br />

0<br />

5 45<br />

2 5 0<br />

18<br />

6<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 115


116 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Soustavy lineárních nerovnic<br />

Základní pojmy<br />

Soustava lineárních nerovnic je tvořena větším počtem lineárních nerovnic s jednou<br />

neznámou.<br />

Definice:<br />

Lineární nerovnicí s neznámou x nazýváme každou nerovnici v jednom z těchto tvarů:<br />

kde , .<br />

a) 0,<br />

b) 0,<br />

c) 0,<br />

d) 0,<br />

Lineární nerovnicí dále nazýváme každou nerovnici, kterou lze pomocí tzv. ekvivalentních<br />

úprav převést na nerovnici ve výše uvedeném tvaru.<br />

Při řešení lineárních nerovnic používáme stejné ekvivalentní úpravy jako při řešení lineárních<br />

rovnic, s jednou podstatnou výjimkou:<br />

Násobíme-li nerovnici záporným číslem, mění se znaménko nerovnosti v opačné!<br />

Soustavu lineárních nerovnic zpravidla řešíme tak, že každou nerovnici vyřešíme zvlášť a<br />

řešení celé <strong>soustavy</strong> pak určíme jako průnik všech dílčích řešení jednotlivých nerovnic


Soustavy lineárních nerovnic<br />

Varianta A<br />

Řešte soustavu lineárních nerovnic:<br />

Příklad:<br />

2 1 7<br />

5 2 4<br />

2 1 7| 1<br />

2 8|:2<br />

4<br />

5 2 4| 2<br />

5 6|:5<br />

6<br />

5<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 117<br />

Řešení první <strong>nerovnice</strong> tedy můžeme psát ve tvaru 4; ∞ a řešení druhé <strong>nerovnice</strong> ve<br />

tvaru ∞; <br />

. Řešení celé <strong>soustavy</strong> pak najdeme jako průnik obou intervalů:<br />

<br />

∞; 6<br />

6<br />

4; ∞ 4;<br />

5 5 <br />

Řešením této <strong>soustavy</strong> je tedy interval 4; <br />

.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

4; 6<br />

5 <br />

Výsledek řešení:


118 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Příklady k procvičení:<br />

1) Řešte soustavu lineárních nerovnic:<br />

[NŘ]<br />

2) Řešte soustavu lineárních nerovnic:<br />

[ ∞; 6]<br />

3) Řešte soustavu lineárních nerovnic:<br />

[ 2; <br />

]<br />

4) Řešte soustavu lineárních nerovnic:<br />

[ <br />

;∞]<br />

17<br />

5 2 7<br />

17<br />

2 2 14<br />

3 1 7<br />

6 2 15<br />

2 3 2<br />

6 3 2


Soustavy lineárních nerovnic<br />

Varianta B<br />

Řešte soustavu lineárních nerovnic:<br />

Příklad:<br />

2 2 16 <br />

5218<br />

2 2 16 | 2<br />

3 14|:3<br />

14<br />

3<br />

5218| 2<br />

4 20|:4<br />

5<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 119<br />

Řešení první <strong>nerovnice</strong> tedy můžeme psát ve tvaru <br />

;∞ a řešení druhé <strong>nerovnice</strong> ve<br />

tvaru ∞; 5. Řešení celé <strong>soustavy</strong> pak najdeme jako průnik obou intervalů:<br />

∞; 5 14<br />

;∞ 14<br />

3 3 ;5<br />

Řešením této <strong>soustavy</strong> je tedy interval <br />

;5.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Výsledek řešení:<br />

14<br />

3 ;5


120 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Příklady k procvičení:<br />

5) Řešte soustavu rovnic sčítací metodou:<br />

[NŘ]<br />

6) Řešte soustavu rovnic sčítací metodou:<br />

[ ∞; <br />

]<br />

7) Řešte soustavu rovnic sčítací metodou:<br />

[ <br />

;<br />

]<br />

8) Řešte soustavu rovnic sčítací metodou:<br />

[ ∞; <br />

]<br />

11<br />

529<br />

27<br />

2 4 14 <br />

327<br />

6 4 15 <br />

2 3 2 2<br />

632


Soustavy lineárních nerovnic<br />

Varianta C<br />

Řešte soustavu lineárních nerovnic:<br />

Příklad:<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

2<br />

3 3<br />

2 1<br />

3<br />

2<br />

3<br />

1<br />

3| ·6<br />

3 2 2 2 18<br />

362418<br />

2<br />

2<br />

5 2 18| 2<br />

5 16|:5<br />

16<br />

5<br />

2 1<br />

3<br />

1| ·6<br />

3 2 22 1 6<br />

36426<br />

7 8 6| 8<br />

7 14|:7<br />

2<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 121<br />

Řešení první <strong>nerovnice</strong> tedy můžeme psát ve tvaru <br />

;∞ a řešení druhé <strong>nerovnice</strong> ve<br />

tvaru ∞; 2. Řešení celé <strong>soustavy</strong> pak najdeme jako průnik obou intervalů:<br />

∞; 2 16<br />

;∞ 5<br />

Řešením této <strong>soustavy</strong> je prázdná množina, soustava nemá řešení.


122 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

9) Řešte soustavu rovnic graficky: <br />

[ ∞; <br />

]<br />

<br />

<br />

<br />

10) Řešte soustavu rovnic graficky: <br />

<br />

<br />

<br />

[ <br />

;<br />

]<br />

11) Řešte soustavu rovnic graficky: <br />

[ <br />

;∞]<br />

<br />

<br />

<br />

12) Řešte soustavu rovnic graficky: <br />

[ <br />

]<br />

Výsledek řešení:<br />

Řešením této <strong>soustavy</strong> je prázdná množina, soustava nemá řešení.<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

18<br />

<br />

6<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

2<br />

<br />

1


Lineární <strong>nerovnice</strong> v součinovém a podílovém tvaru<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 123<br />

Základní pojmy<br />

Lineární nerovnicí v součinovém nebo podílovém tvaru s neznámou x nazýváme každou<br />

nerovnici, ve které je v součinu nebo v podílu jeden nebo více lineárních dvojčlenů.<br />

Lineární nerovnicí v součinovém nebo podílovém tvaru dále nazýváme každou nerovnici,<br />

kterou lze pomocí tzv. ekvivalentních úprav převést na nerovnici ve výše uvedeném tvaru.<br />

Při řešení tohoto typu rovnic používáme buď metodu převodu dané rovnice na řešení <strong>soustavy</strong><br />

nerovnic (zpravidla v případě, kdy se v nerovnici vyskytují v součinu nebo podílu pouze dva<br />

lineární dvojčleny), anebo metodu nulových bodů (v případě většího počtu lineárních<br />

dvojčlenů).


124 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> v součinovém a podílovém tvaru<br />

Varianta A<br />

Řešte nerovnici 2 1 5 0.<br />

Příklad:<br />

Na levé straně <strong>nerovnice</strong> je součin dvou výrazů, který je podle zadání nezáporný. Součin dvou<br />

výrazů je ale nezáporný pouze ve dvou případech:<br />

a) oba výrazy jsou současně nezáporné,<br />

b) oba výrazy jsou současně nekladné.<br />

Tuto skutečnost můžeme matematicky zapsat takto:<br />

a) <br />

Řešíme tedy vlastně soustavu nerovnic.<br />

| <br />

|:<br />

<br />

<br />

| <br />

<br />

Řešení první <strong>nerovnice</strong> tedy můžeme psát ve tvaru <br />

;∞ a řešení druhé <strong>nerovnice</strong> ve<br />

tvaru 5; ∞. Řešení celé <strong>soustavy</strong> pak najdeme jako průnik obou intervalů:<br />

1<br />

;∞ 5; ∞ 1<br />

2 2 ;∞<br />

Řešením této <strong>soustavy</strong> je tedy interval <br />

;∞.<br />

b)


Řešíme tedy vlastně soustavu nerovnic.<br />

| <br />

|:<br />

<br />

<br />

| <br />

<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 125<br />

Řešení první <strong>nerovnice</strong> tedy můžeme psát ve tvaru ∞; <br />

a řešení druhé <strong>nerovnice</strong> ve<br />

tvaru ∞; 5. Řešení celé <strong>soustavy</strong> pak najdeme jako průnik obou intervalů:<br />

∞; 1<br />

∞; 5 ∞; 5<br />

2<br />

Řešením této <strong>soustavy</strong> je tedy interval ∞; 5.<br />

Řešením původní <strong>nerovnice</strong> je pak sjednocení výsledků z obou dílčích částí, tedy:<br />

∞; 5 1<br />

2 ;∞<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

Výsledek řešení:<br />

∞; 5 1<br />

2 ;∞<br />

1) Řešte rovnici 1 4 0. [ 4; 1]<br />

2) Řešte rovnici 3 1 1 0. [ ∞; 1 <br />

;∞]<br />

3) Řešte rovnici 10 1 0. [ 1; 10]<br />

4) Řešte rovnici 15 1 0. [ ∞; 1 <br />

;∞]


126 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> v součinovém a podílovém tvaru<br />

Varianta B<br />

Řešte nerovnici <br />

0.<br />

Příklad:<br />

Na levé straně <strong>nerovnice</strong> je podíl dvou výrazů, který je podle zadání nezáporný. Podíl dvou<br />

výrazů je ale nezáporný pouze ve dvou případech:<br />

a) čitatel je nezáporný, jmenovatel je kladný,<br />

b) čitatel je nekladný, jmenovatel je záporný.<br />

Tuto skutečnost můžeme matematicky zapsat takto:<br />

a) 0<br />

Řešíme tedy vlastně soustavu nerovnic.<br />

| <br />

<br />

| <br />

3<br />

Řešení první <strong>nerovnice</strong> tedy můžeme psát ve tvaru 2; ∞ a řešení druhé <strong>nerovnice</strong> ve<br />

tvaru 3; ∞. Řešení celé <strong>soustavy</strong> pak najdeme jako průnik obou intervalů:<br />

2; ∞ 3; ∞ 2; ∞<br />

Řešením této <strong>soustavy</strong> je tedy interval 2; ∞.<br />

b) 0<br />

Řešíme tedy vlastně soustavu nerovnic.<br />

| <br />

<br />

| <br />

3<br />

Řešení první <strong>nerovnice</strong> tedy můžeme psát ve tvaru ∞; 2 a řešení druhé <strong>nerovnice</strong> ve<br />

tvaru ∞; 3. Řešení celé <strong>soustavy</strong> pak najdeme jako průnik obou intervalů:<br />

∞; 2 ∞; 3 ∞; 3<br />

Řešením této <strong>soustavy</strong> je tedy interval ∞; 3.


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 127<br />

Řešením původní <strong>nerovnice</strong> je pak sjednocení výsledků z obou dílčích částí, tedy:<br />

∞; 3 2; ∞<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Příklady k procvičení:<br />

5) Řešte nerovnici <br />

0.<br />

<br />

[∞; 3 <br />

;∞]<br />

6) Řešte nerovnici <br />

0.<br />

<br />

[<br />

;1]<br />

7) Řešte nerovnici <br />

0.<br />

<br />

[∞; 5 3; ∞]<br />

8) Řešte nerovnici <br />

<br />

Výsledek řešení:<br />

∞; 3 2; ∞<br />

0. [<br />

;2]


128 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární <strong>nerovnice</strong> v součinovém a podílovém tvaru<br />

Varianta C<br />

Řešte rovnici <br />

<br />

0.<br />

Příklad:<br />

Vyskytuje-li se v nerovnici větší počet lineárních dvojčlenů, jeví se jako výhodnější metoda<br />

nulových bodů. Tato metoda spočívá v tom, že celou množinu reálných čísel rozdělíme na<br />

intervaly pomocí nulových bodů všech lineárních dvojčlenů. Přitom ještě dáváme pozor, které<br />

nulové body „pochází“ ze jmenovatele (u těchto nulových bodů bude vždy otevřený interval),<br />

a které z čitatele. U nulových bodů z čitatele bude v případě neostré nerovnosti uzavřený<br />

interval a v případě ostré nerovnosti otevřený interval. V každém takovém intervalu určíme<br />

znaménko jednotlivých lineárních dvojčlenů a také výsledné znaménko (podle toho, zda<br />

celkový počet záporných znamének je sudý nebo lichý).<br />

NB: ; ; <br />

∞; ; ; ; ∞<br />

· <br />

<br />

· <br />

<br />

· <br />

<br />

· <br />

<br />

<br />

Původní výraz v nerovnici má být nezáporný, řešení <strong>nerovnice</strong> tedy vyhovují intervaly ze<br />

druhého a čtvrtého sloupce.<br />

Řešení <strong>nerovnice</strong> tedy zapíšeme jako sjednocení intervalů z uvedených sloupců, tedy:<br />

; ; ∞.<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Výsledek řešení:<br />

; ; ∞


Příklady k procvičení:<br />

9) Řešte rovnici <br />

<br />

10) Řešte rovnici <br />

<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 129<br />

0. [ ;;<br />

∞]<br />

<br />

0. [ ∞; ; ]<br />

11) Řešte rovnici <br />

0. [ ∞; ; ; ∞]<br />

<br />

12) Řešte rovnici <br />

0. [ ; ; ]


130 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> s parametrem<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> s parametrem<br />

Základní pojmy<br />

V lineární rovnici resp. nerovnici se kromě neznámé x vyskytuje ještě tzv. parametr. Jedná se<br />

tak vlastně o zápis většího množství rovnic (nerovnic), neboť pro různé hodnoty parametru se<br />

jedná o různé rovnice (<strong>nerovnice</strong>). Vyřešit takovou rovnici (nerovnici) s parametrem znamená<br />

vyřešit tyto rovnice, tedy stanovit množiny všech řešení v závislosti na hodnotě parametru.


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> s parametrem<br />

Varianta A<br />

Řešte rovnici s neznámou x a parametrem a:<br />

Příklad:<br />

1 2<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 131<br />

Za předpokladu, že platí 0;1, je koeficient u neznámé x na levé straně různý od nuly.<br />

<strong>Rovnice</strong> pak má jedno řešení, které určíme následující ekvivalentní úpravou:<br />

1 2|:1 <br />

2 2<br />

<br />

1 1<br />

Pro hodnoty parametru 0 a 1 musíme danou rovnici vyřešit zvlášť.<br />

a) 0<br />

0·1 0 ·2·0<br />

0·0<br />

Řešením takové rovnice je libovolné reálné číslo x.<br />

b) 1<br />

1·1 1 ·2·1<br />

0·2<br />

Tato rovnice nemá žádné řešení.<br />

Získané výsledky zpravidla zapisujeme do přehledné tabulky:<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

a Množina řešení<br />

0 <br />

1 <br />

0;1 2<br />

1<br />

Výsledek řešení:<br />

a Množina řešení<br />

0 <br />

1 <br />

0;1 2<br />

1


132 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Příklady k procvičení:<br />

1) Řešte rovnici s neznámou x a parametrem a: 5 3 2<br />

a Množina řešení<br />

5 <br />

5 <br />

5 3<br />

5<br />

2) Řešte rovnici s neznámou x a parametrem a: 545<br />

a Množina řešení<br />

4 <br />

4 <br />

3) Řešte rovnici s neznámou x a parametrem a:<br />

4 5<br />

4<br />

<br />

1<br />

a Množina řešení<br />

1 <br />

1 <br />

0;<br />

1;<br />

1<br />

4) Řešte rovnici s neznámou x a parametrem a:<br />

2<br />

1<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

a Množina řešení<br />

1<br />

2<br />

1<br />

2<br />

2; 2<br />

0


Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> s parametrem<br />

Varianta B<br />

Řešte rovnici s neznámou x a parametrem a:<br />

690<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 133<br />

Příklad:<br />

Jedná se o kvadratickou rovnici, kterou lze pro větší přehlednost zapsat takto:<br />

6 9 0<br />

Rovnici řešíme dosazením do vzorce pro řešení kvadratické rovnice.<br />

, 6 6 4·1· 9<br />

2·1<br />

, <br />

, <br />

636 4 9<br />

2<br />

6√36 4 36<br />

2<br />

, 6√4<br />

2<br />

, <br />

64 ·<br />

2<br />

, 62√<br />

2<br />

, 2·3√<br />

2<br />

, 3√<br />

Řešitelnost kvadratické rovnice závisí na hodnotě diskriminantu.<br />

a) 0… rovnice má dvě řešení<br />

0|: 1<br />

0<br />

b) 0… rovnice má jeden dvojnásobný kořen<br />

0|: 1<br />

0


134 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

c) 0… rovnice nemá řešení<br />

0|: 1<br />

0<br />

Získané výsledky zpravidla zapisujeme do přehledné tabulky:<br />

Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

a Množina řešení<br />

∞; 0 , 3√<br />

0 3<br />

0; ∞ <br />

Příklady k procvičení:<br />

5) Určete, pro které hodnoty reálného parametru a má rovnice<br />

řešení v oboru reálných čísel.<br />

[ 8; ∞]<br />

2 4 60<br />

6) Určete, pro které hodnoty reálného parametru b má rovnice<br />

1 2 1 20<br />

řešení v oboru reálných čísel.<br />

[ <br />

;∞]<br />

Výsledek řešení:<br />

a Množina řešení<br />

∞; 0 , 3√<br />

0 3<br />

0; ∞


7) Řešte rovnici s neznámou x a parametrem m:<br />

2 22 20<br />

m Množina řešení<br />

2 2<br />

8) Řešte rovnici s neznámou x a parametrem c:<br />

2 ; 2<br />

2<br />

2 1 50<br />

c Množina řešení<br />

0 5<br />

2<br />

1<br />

3<br />

1<br />

;0 0; ∞<br />

3<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 135<br />

4; dvojnásobný<br />

kořen<br />

, √<br />

; dva<br />

<br />

různé reálné kořeny<br />

∞; 1<br />

<br />

3


136 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> s parametrem<br />

Varianta C<br />

Řešte nerovnici s neznámou x a parametrem a:<br />

Příklad:<br />

Na levé straně <strong>nerovnice</strong> nejdříve vytkneme x.<br />

2 3 <br />

2 3<br />

Za předpokladu, že platí 2, je koeficient u neznámé x na levé straně různý od nuly.<br />

Pokud je ∞; 2, je koeficient u neznámé x na levé straně <strong>nerovnice</strong> záporný a po<br />

vydělení <strong>nerovnice</strong> tímto koeficientem musíme změnit znaménko nerovnosti v opačné, tedy:<br />

3<br />

2<br />

Řešením je tedy interval <br />

;∞.<br />

Pokud je 2; ∞, je koeficient u neznámé x na levé straně <strong>nerovnice</strong> kladný a po<br />

vydělení <strong>nerovnice</strong> tímto koeficientem dostáváme:<br />

3<br />

2<br />

Řešením je tedy interval ∞; <br />

.<br />

Pro hodnotu parametru 2 musíme danou nerovnici vyřešit zvlášť.<br />

·2 2 32<br />

·05<br />

Řešením takové <strong>nerovnice</strong> je libovolné reálné číslo x.<br />

Získané výsledky zpravidla zapisujeme do přehledné tabulky:<br />

a Množina řešení<br />

2 <br />

∞; 2 3<br />

2 ;∞<br />

2; ∞ ∞; 3<br />

2


Příklad:<br />

Varianta A<br />

Varianta B<br />

Varianta C<br />

Výsledek řešení:<br />

Příklady k procvičení:<br />

9) Řešte nerovnici s neznámou x a parametrem m:<br />

a Množina řešení<br />

2 <br />

∞; 2 3<br />

2 ;∞<br />

2; ∞ ∞; 3<br />

2 <br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

m Množina řešení<br />

0 Nerovnice nemá smysl.<br />

0; ∞ ∞; 2<br />

2; 0 2;∞<br />

∞; 2 ∞; 2<br />

2 <br />

10) Řešte nerovnici s neznámou x a kladným parametrem k:<br />

2 2<br />

k Množina řešení<br />

2 <br />

2; ∞ 1<br />

;∞<br />

0; 2 ∞; 1<br />

<br />

Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong> 137


138 Lineární rovnice a <strong>nerovnice</strong><br />

11) Řešte nerovnici s neznámou x a parametrem 0:<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

1<br />

p Množina řešení<br />

1 <br />

1; 0 0; ∞ 2 ;∞<br />

∞; 1 ∞; 2 <br />

12) Řešte nerovnici s neznámou x a parametrem a:<br />

<br />

1<br />

a Množina řešení<br />

3 3<br />

∞; 3 ; ∞<br />

3; ∞ ∞;

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!