Počítáme ve WOLFRAMALPHA (kvadratické rovnice)© Ing. Libor Jakubčík, 2011
● Velmi zajímavým nástrojem pro matematiku a pak technické i netechnické výpočty je WOLFRAMALPHA.
● Na některé výpočty je tento nástroj výhodnější než GOOGLE – a zvlášť skvělá je jeho část s grafickým výstupem. Myslím si, že příležitost vidět na obrázku názorně, co vlastně řeším může hodně přispět k pochopení filozofie výpočtu nebo k vyloučení některých výsledků.
● Rozšíříme výhody ještě o další možnost – přímé řešení rovnic, bez nutnosti jejich úprav.
● U kvadratických rovnic užijeme vždy příkaz solve – nebudeme sledovat postup, ale jen grafický výstup a celkový výsledek.
● JAK NA TO? [1]● Zkusíme se naučit některé postupy – na typových
příkladech. Pro cvičení si otevřete adresu:
www.wolframalpha.com● Do zadávacího řádku WOFRAMALPHA si
postupně (pokud možno s pochopením co děláte) pište zadání výpočtu podle vzoru z prezentace.
● Výpočet spustíte ťuknutím na = na konci řádku.● Pozor – v desetinných číslech je desetinná
tečka!
● Poznámka:● Pro všechny kvadratické rovnice uvedené
v následujících ukázkách je požadavek řešení v R.
● Připomeňme si, že R je množina všech reálných čísel - je tvořena čísly racionálními (vyjádřitelná zlomkem), nulou, a čísly iracionálními (neukončený desetinný rozvoj a nejsou periodická)
● Pokud v ukázce vyjde výsledek v C (obor komplexních čísel) budeme uvažovat, že rovnice nemá řešení v R.
● Obecná kvadratická rovnice má tvar:
ax2 + bx + c = 0– ax2 – kvadratický člen, a = koeficient
kvadratického členu
– bx – lineární člen, b = koeficient lineárního členu
– c – absolutní člen
● V následujících příkladech si ukážeme:– kde najdeme v grafu řešení kvadratické rovnice
– jak se mění grafické znázornění při změnách jednotlivých členů a koeficientů.
Obecná kvadratická rovnice a ukázka změny a v kvadratickém členu
● Řešte v R kvadratickou rovnici a ukažte jak mění grafické znázornění koeficient kvadratického členu a
6x2 – 19x + 15 = 0
-6x2 – 19x + 15 = 0
Příkaz solve (řešit)vede k zpřehlednění výpočtu
Je to stejné jako zadání? ANO!
6x2 – 19x + 15 = 0
Řešení (2 kořeny)
Poloha výsledkuna číselné ose
Grafické řešeníŘešením je x-ová souřadnice(vzdálenost od počátku)průsečíku funkce
s osou x
y = 6x2 – 19x + 15
Příkaz solve (řešit)vede k zpřehlednění výpočtu
Je to stejné jako zadání? ANO!
-6x2 – 19x + 15 = 0
Řešení (2 kořeny)
Poloha výsledkuna číselné ose
Grafické řešeníŘešením je x-ová souřadnice(vzdálenost od počátku)průsečíku funkce
s osou x
y = -6x2 – 19x + 15
6x2 – 19x + 15 = 0
-6x2 – 19x + 15 = 0
a>0 zakřivení paraboly
„jako pohárek“
a<0 zakřivení paraboly
„jako kopeček“
Obecná kvadratická rovnice a ukázka změny b v lineárním členu
● Řešte v R kvadratickou rovnici a ukažte jak mění grafické znázornění koeficient lineárního členu b
6x2 – 19x + 15 = 0
6x2 + 19x + 15 = 0
Příkaz solve (řešit)vede k zpřehlednění výpočtu
Je to stejné jako zadání? ANO!
6x2 – 19x + 15 = 0
Řešení (2 kořeny)
Poloha výsledkuna číselné ose
Grafické řešeníŘešením je x-ová souřadnice(vzdálenost od počátku)průsečíku funkce
s osou x
y = 6x2 – 19x + 15
Příkaz solve (řešit)vede k zpřehlednění výpočtu
Je to stejné jako zadání? ANO!
6x2 + 19x + 15 = 0
Řešení (2 kořeny)
Poloha výsledkuna číselné ose
Grafické řešeníŘešením je x-ová souřadnice(vzdálenost od počátku)průsečíku funkce
s osou x
y = 6x2 + 19x + 15
6x2 – 19x + 15 = 0
6x2 + 19x + 15 = 0
Koeficient b lineárního členu posouvá parabolu po ose x
Obecná kvadratická rovnice a ukázka změny c v absolutním členu
● Řešte v R kvadratickou rovnici a ukažte jak mění grafické znázornění koeficient absolutního členu c
6x2 – 19x + 15 = 0
6x2 – 19x - 15 = 0
Příkaz solve (řešit)vede k zpřehlednění výpočtu
Je to stejné jako zadání? ANO!
6x2 – 19x + 15 = 0
Řešení (2 kořeny)
Poloha výsledkuna číselné ose
Grafické řešeníŘešením je x-ová souřadnice(vzdálenost od počátku)průsečíku funkce
s osou x
y = 6x2 – 19x + 15
Příkaz solve (řešit)vede k zpřehlednění výpočtu
Je to stejné jako zadání? ANO!
6x2 – 19x - 15 = 0
Řešení (2 kořeny)
Poloha výsledkuna číselné ose
Grafické řešeníŘešením je x-ová souřadnice(vzdálenost od počátku)průsečíku funkce
s osou x
y = 6x2 – 19x - 15
6x2 – 19x + 15 = 0
6x2 – 19x - 15 = 0
Koeficient c absolutního členu posouvá parabolu ve směru osy y
Kvadratická rovnice bez absolutního členu - změny b v lineárním členu
● Řešte v R kvadratickou rovnici bez absolutního členu a ukažte jak mění grafické znázornění koeficient lineárního členu b
● Absolutní člen c = 0 (0 se samozřejmě nepíše - v tomto příkladu je to ale jen ukázka, jak se stejné zadání změní nulovou hodnotou jednoho členu)
6x2 – 19x + 0 = 0
6x2 + 19x + 0 = 0
Příkaz solve (řešit)vede k zpřehlednění výpočtu
Je to stejné jako zadání? ANO!
6x2 – 19x - 0 = 0
Řešení (2 kořeny)
Poloha výsledkuna číselné ose
Grafické řešeníŘešením je x-ová souřadnice(vzdálenost od počátku)průsečíku funkce
s osou x
y = 6x2 – 19x
Příkaz solve (řešit)vede k zpřehlednění výpočtu
Je to stejné jako zadání? ANO!
6x2 + 19x - 0 = 0
Řešení (2 kořeny)
Poloha výsledkuna číselné ose
Grafické řešeníŘešením je x-ová souřadnice(vzdálenost od počátku)průsečíku funkce
s osou x
y = 6x2 + 19x
6x2 + 19x - 0 = 0
6x2 – 19x - 0 = 0
Koeficient b lineárního členu posouvá parabolu po ose x.
V tomto případě jsou koeficientyb vzájemně opačná čísla.
Všimněte si uspořádání grafu a zkuste vyslovit tvrzení pro graf kvadratické rovnice přizměně b za vzájemně opačné číslo.
Obecná kvadratická rovnice neřešitelná v R
● Řešte v R kvadratickou rovnici
9x2 – 12x + 9 = 0
Příkaz solve (řešit)vede k zpřehlednění výpočtu
Je to stejné jako zadání? ANO!
9x2 – 12x + 9 = 0
Řešení (2 kořeny v C)
Grafické řešeníUkazuje názorně polohukořenů v C (množina komplexních čísel)
ZávěrRovnice nemá v R řešení
● Seznam zdrojů:● V textu a obrázcích uvedené ochranné známky a obchodní značky jsou vlastnictvím jejich oprávněných majitelů .
● [1] <http://ljinfo.blogspot.com>, [cit. 16.7.2011]
● [2] Čermák, P., Červinková, P.: Odmaturuj z matematiky 1, DIDAKTIS, Brno 2007, s. 47
● [3] LOGO WOLFRAMALPHA <http://techcombo.com/2009/05/17/wolfram-alpha-review-123/>, [cit. 16.7.2011]