Prof. Dr. Sinsi
|
2. Dereceden Bilinmeyenli Denklemler
İkinci Dereceden Denklemler
İKİNCİ DERECEDEN BİR BİLİNMEYENLİ DENKLEMLER
TANIMLAR :
a, b, c R ve a 0 olmak üzere ax2 + bx +c 0 denklemine, ikinci dereceden bir bilinmeyenli denklem denir
Bu denklemdeki a, b, c gerçel sayılarına katsayılar, x’e bilinmeyen denir
Bu denklemi gerçekleyen gerçel sayılara denklemin gerçel kökleri, denklemin köklerini bulma işlemine denklemin çözümü denir
Denklemin köklerinin kümesine de denklemin çözüm kümesi denir
UYARI
Ayrıca belirtilmedikçe, denklemin çözüm kümesi denildiğinde, denklemin R deki çözüm kümesi anlaşılacaktır
İKİNCİ DERECEDEN BİR BİLİNMEYENLİ DENKLEMLERİN ÇÖZÜMLERİ
İlk olarak ax2 + bx + c 0 denklemini çarpanlarına ayırarak çözebiliriz
ÖRNEKLER :
Aşağıdaki denklemlerin çözüm kümelerini bulunuz
1 3x2 – 5x 0 2 x2 – x – 6 0 3 2x2 + x – 1 0
ÇÖZÜMLER :
1 3x2 – 5x 0 2 x2 x 6 0 3 2x2 x 1 0
x (3x – 5) 0 (x 3) ( x 2) 0 (x 1) (2x 1) 0
x 0 V 3x – 5 0 x 3 0 V x 2 0 x 1 0 V 2x 1 0
x x 3 x 2 x 1 x
Ç { 0, } Ç {2,3} Ç {1, }
ax2 bx c 0 DENKLEMİNİN GENEL ÇÖZÜMÜ (FORMÜLLE ÇÖZÜM)
ax2 bx c 0 ikinci dereceden denklemi düzenlenirse;
ax2 bx c a a
(x’in katsayısının yarısının karesi eklenip çıkarıldı)
a 0 ise
o halde x1 ve x2= elde edilir
Bu kökler gerçel sayı ise b2 4ac 0 olması gerekir
TANIM :
ax2 + bx c 0 denkleminde b2 4ac ifadesine denklemin diskriminantı denir ve ile gösterilir
Denklemin kökleri ise x1 formülleri ile bulunur
Bu kökler kısaca, biçiminde yazılır
İrdeleme: ax2 bx c 0 denkleminde b2 4ac iken
1 0 ise denklemin birbirinden farklı iki gerçel kökü vardır
Bunlar x1 dır
UYARI
a ile c gerçel sayıları ters işaretli ise 0 dır
2 0 ise denklemin birbirine eşit iki gerçel kökü vardır Bu durumda denklemin çakışık iki kökü vardır ya da iki kat kökü vardır da denir
Bunlar dır
0 olduğundan (ax2 bx c) ifadesi tamkare olur
3 0 ise denklemin gerçel kökü yoktur Denklemin R deki çözüm kümesi dir
İNDİRGENMİŞ DİSKRİMİNANT (YARIM FORMÜL)
ax2 bx c 0 denkleminde b çift iken kullanılabilir b’ Bu durumda, ’ (b’)2 ac
x1
ÖRNEKLER :
Aşağıdaki denklemlerin çözüm kümlerini bulunuz
1 x2 3x 1 0 2 2x2 3x 10 0 3 x2 2
ÇÖZÜMLER :
1 x2 3x 1 0 2 2x2 3x 10 0
a 1, b 3, c 1 a 2, b 3, c 10
(3)2 4(1) (1) 9 4 13 (3)2 4 2 10 9 80 71
0 olduğundan Ç dir
x1,2
Ç
2 x2 2 3 0
a 1, b 2 , c 3
b’
’
x1,2
Ç
İKİNCİ DERECEDEN DENKLEMLERE DÖNÜŞTÜRÜLEBİLEN DENKLEMLER:
A) ÇARPANLARINA AYRILABİLEN DENKLEMLER
P(x) Q(x) 0 P(x) 0 V Q(x) 0
ÖRNEKLER :
Aşağıdaki denklemlerin çözüm kümelerini bulunuz
1 2x3 3x2 18x 27 0 2 3(x 4)2 48 0
ÖRNEKLER :
1 2x3 3x2 18x 27 0 2 3(x 4)2 48 0
x2 (2x 3) 9(2x 3) 0 3[(x 4)2 16] 0 (x 4)2 42 0
(2x 3) (x2 9) 0 (x 4) 4 0 V (x 4) 4 0
(2x 3) (x 3) (x 3) 0 x 8 0 x 0
2x 3 0 V x 3 0 V x 3 0 x 8
x x 3 x 3 Ç {0, 8}
Ç
A) RASYONEL DENKLEMLER
0 P(x) 0 Q(x) 0
ÖRNEK:
denkleminin çözüm kümesi nedir?
ÇÖZÜM:
(1) (2x 1) (x 4) (2x 1) (x 4)
27 4x2 2x 6x 24 2x2 7x 4
6x2 x 1 0 (2x 1) (3x 1) = 0
x x Ç
B) YARDIMCI BİLİNMEYEN KULLANILARAK ÇÖZÜLEN DENKLEMLER
(DEĞİŞKEN DEĞİŞTİRME)
ÖRNEK: x6 26x3 27 0 denkleminin çözüm kümesi nedir?
ÇÖZÜM:
x3 t olsun x6 (x3)2 t2 olur
Buradan denklem
t2 26t 27 0 biçimine dönüşür
(t 27) (t 1) 0
t 27 0 V t 1 0
t 27 t 1
x3 27 x3 1
x 3 x 1
Ç {3,1}
C) KÖKLÜ DENKLEMLER
n N+ ve P(x) R[x] olmak üzere
1 ifadesi x R için tanımlıdır
2 ifadesi, P(x) 0 koşulunu gerçekleyen x’ler için tanımlıdır
Köklü denklemler çözülürken genelde şu yol izlenir:
1 Köklü ifade ( ya da köklü ifadelerden birisi) eşitliğin bir yanında yalnız bırakılır
2 Her iki taraf uygun kuvveti alınarak, denklem kökten kurtarılır
3 Kökten kurtulmuş denklem çözülerek bulunan çözümlerin yukarıda belirtilen koşullara uygun olup olmadığına ya da denklemi sağlayıp sağlamadığına bakılarak denklemin çözüm kümesi bulunur
ÖRNEK:
denkleminin çözüm kümesi nedir?
ÇÖZÜM:
eşitliğinin sağlanması için,
x 6 0 ve x 4 0 x 4 olmalıdır
x 6 = x2 8x 16 x2 7x 10 0
(x 5) (x 2) 0 x 5 V x 2
Ç {2}
D) ÜSLÜ DENKLEMLER
ÖRNEK:
denkleminin çözüm kümesi nedir?
ÇÖZÜM:
dir
(x3) (x2) 0 x 3 0 V x 2 0
x 3 x 2
Ç {2, 3}
F) MUTLAK DEĞERLİ DENKLEMLER
Mutlak değerli ifade içeren bir denklemi çözmek için yapılacak ilk işlem, gerçel sayılarda mutlak değer tanımını kullanarak mutlak değeri kaldırmaktır Bunu şöyle açıklayabiliriz
n N
ÖRNEK:
x2 |x| 2 0 denkleminin çözüm kümesi nedir?
ÇÖZÜM:
x2 |x| 2 0
x2 (x) 2 0
x2 x 2 0
(x 2) (x 1) 0
x 2 x 1
Ç1 {2}
x 0 |x| x dir
x2 x 2 0
(x 2) (x 1) 0
x 2 V x 1
Ç2 {2}
Denklemin çözüm kümesi ise Ç Ç1 Ç2 dir Buradan Ç = {2, 2} bulunur
DENKLEM SİSTEMLERİ
ÖRNEK:
sisteminin çözüm kümesi nedir?
ÇÖZÜM:
x y 20 y 20 x, x y 64 x (20 x) 64
20x x2 64 x2 20x 64 0
(x 16) (x 4) 0, x1 16 V x2 4
y1 20 16 y2 20 4
y1 4 y2 16
Ç {(16, 4) , (4, 16)}
ÖRNEK:
sisteminin çözüm kümesi nedir?
ÇÖZÜM:
2x 3y 12
Ç
PAREMETRELİ DENKLEMLER
İçinde x değişkeninden başka sabit ya da sabitler bulunan denklemlere parametreli denklemler denir
Örneğin; mx2 (m 1)x 2m 3 0 denklemindeki parametre m ; 2x2 (a b)x a b 0 denklemindeki parametreler a ve b dir
ÖRNEK:
(m 3)x2 2mx 3(m 1) = 0 denkleminin köklerinden birisi (1) ise m kaçtır?
ÇÖZÜM:
(m 3)x2 2mx 3(m 1) 0
x 1 için (m 3) (1)2 2m(1) 3(m 1) 0
m 3 2m 3m 3 0
6m 6 m 1
ÖRNEK:
mx2 2(m 1)x m 5 0 denkleminin birbirine eşit iki kökünün olabilmesi için (m) kaç olmalıdır?
ÇÖZÜM:
x1 x2 ise 0 olmalıdır
(b’)2 ac 0 [ (m 1)]2 m(m 5) 0
m2 2m 1 m2 5m 0 m
UYARI
İkinci dereceden bir bilinmeyenli bir iki denklemin birer kökleri aynı (ortak) ise, bu iki denklemdeki x2 li terimler yok edilir Bulunan x değeri, denklemlerin ortak kökü olur
ÖRNEK:
denklemlerinin çözüm kümesi eşit ise (m, n) ikilisi nedir?
ÇÖZÜM:
1 YOL : Çözüm kümeleri eşit ise denklemlerde birbirine eşit olmalıdır
3 / 2x2 (n 1)x m 6 0
2 / 3x2 2x 2m 1 0
3(n 1) 4 ve 3m 18 4m 2
7m 20
m
İKİNCİ DERECEDEN BİR DENKLEMİN KÖKLERİ İLE KATSAYILARI ARASINDAKİ BAĞINTILAR
ax2 bx c 0 denkleminin diskriminantı b2 4ac ve kökleri ve idi
Buna göre ;
1 Köklerin toplamı :
2 Köklerin çarpımı :
3 Köklerin farkı :
4 Köklerin çarpma işlemine göre terslerinin toplamı :
5 Köklerin karelerinin toplamı :
6 Köklerin karelerinin çarpma işlemine göre terslerinin toplamı :
7 Köklerin küplerinin toplamı :
8 Köklerinin küplerinin çarpma işlemine göre terslerinin toplamı :
UYARI
Köklerle katsayılar arasında verilen bağıntılardan ilk üçünün esas alınarak, diğerlerinin bunlardan ve özdeşliklerden yararlanılarak elde edildiğine dikkat ediniz
ÖRNEK:
2x2 4x m 3 0 denkleminin kökleri x1 ve x2 dir
x12 x22 4 ise m kaçtır?
ÇÖZÜM:
Denklemde a 2, b 4, c m 3 dür
x12 x22 4
16 4m 12 16
m 3
ÖRNEK:
2x2 7x –1 0 denkleminin köklerinin 3 er eksiğinin çarpımı kaçtır?
ÇÖZÜM:
Denklemin kökleri x1, x2 olsun
İstenen bağıntı (x1 3) (x2 3) dür
Buna göre;
(x1 3) (x2 3) x1x2 3x1 3x2 9
x1 x2 3 (x1 x2) 9
olur
KÖKLERİ VERİLEN DENKLEMİ BULMAK
Kökleri x1, x2 olan ikinci dereceden bir bilinmeyenli denklemler, (x x1) (x x2) 0 biçimindedir Bu denklem düzenlenirse, x2 (x1 x2) x (x1 x2) 0 denklemi elde edilir
ÖRNEK:
Kökleri 3 ile 2 olan ikinci dereceden bir bilinmeyenli denklem nedir?
ÇÖZÜM:
olduğundan denklem,
x2 (x1 x2) x (x1 x2) 0 x2 (1) x (6) 0
x2 x 6 0 dır
ÖRNEK:
Katsayıları rasyonel sayı olan ikinci dereceden bir bilinmeyenli bir denklemin köklerinden birisi x1 3 dir Bu denklem nedir?
ÇÖZÜM:
UYARI
a, b, c, p, q Q olmak üzere ax2 bx c 0 denkleminin bir kökü x1 p ise x2 p dur
Buna göre x1 3 ise x2 3 dür
dir
Denklem, x2 (x1 x2)x (x1 x2) = 0
x2 6x 7 0 olur
ÇÖZÜMLÜ ÖRNEKLER
1 x2 x |1x| 0 denkleminin çözüm kümesi nedir?
ÇÖZÜM:
x(x1) (x1) 0
(x 1) (x 1) 0
x 1
Ç {1}
2 denkleminin köklerinin çarpımı kaçtır?
ÇÖZÜM:
olsun
t 3 V t 2
6x 3 x 3 x 3 4x 2
3 denkleminin kökleri x1 ve x2 dir |x1 x2| nedir?
ÇÖZÜM:
x1 = 21 x2 5
|x1 x2| |21 5| 16
4 3x 1 3x 2 3x 3 3x 4 768 denklemini sağlayan x değeri nedir?
ÇÖZÜM:
5 sistemini sağlayan y değeri nedir?
ÇÖZÜM:
x y z 19 (x z)2 (19 y)2
x2 z2 2xz 361 38y y2
133 y2 2y2 361 38y y2
38y 228 y 6
6 Köklerinden birisi 2 olan rasyonel katsayılı ikinci dereceden bir bilinmeyenli denklem nedir?
ÇÖZÜM:
ise
x2 2 dir
4 3 1
Denklem,
x2(x1 x2)x (x1 x2) 0
x2 (4)x 1 0
x2 4x 1 0 olur
7 mx2 2(m 2)x m 3 = 0 denkleminin kökleri x1, x2 dir x1 x2 s ve x1 x2 p olmak üzere, bu denklemin kökleri arasında m’ye bağlı olmayan bağıntı nedir?
ÇÖZÜM:
mx2 2(m 2)x m 3 = 0
bulunur
8 3x2 mx 6 0 denkleminde bağıntısı varsa m kaçtır?
ÇÖZÜM:
Bu denklemde,
4 x1x2 8x1 4 (2) 8x1 x1
x1 x2 -2 x2 2 x2 8
x1 x2
9 6x2 11mx 10m2 0 ise nedir?
ÇÖZÜM:
2x 5m
3x 2m
(2x 5m) (3x 2m) 0 ise
10 2x2 x m 2 = 0 denkleminin x1 ve x2 kökleri arasında bağıntısı varsa, m tam sayısı nedir?
ÇÖZÜM:
1 4m 8 5m2 20m 20
5m2 24m 27 0
(5m 9) (m 3) 0
|