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 />
NŘ
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; ∞ ∞;