Sijoitusmenetelmä. 1.2. Yhtälöpari



Samankaltaiset tiedostot
Käy vastaamassa kyselyyn kurssin pedanet-sivulla (TÄRKEÄ ensi vuotta ajatellen) Kurssin suorittaminen ja arviointi: vähintään 50 tehtävää tehtynä

Lineaarinen yhtälöryhmä

5.2 Ensimmäisen asteen yhtälö

Pyramidi 4 Analyyttinen geometria tehtävien ratkaisut sivu 352 Päivitetty Pyramidi 4 Luku Ensimmäinen julkaistu versio

2 Yhtälöitä ja epäyhtälöitä

Funktio. Funktio on kahden luvun riippuvuuden ilmaiseva sääntö, joka annetaan usein laskulausekkeena.

102 Käyrä. Piste ( 3,0 ) on käyrällä, jos ja vain jos sen koordinaatit. Siis piste ( 1, 2) Siis piste ( 3,0 ) ei ole käyrällä.

Suoran yhtälöt. Suoran ratkaistu ja yleinen muoto: Suoran yhtälö ratkaistussa, eli eksplisiittisessä muodossa, on

3.3 Paraabeli toisen asteen polynomifunktion kuvaajana. Toisen asteen epäyhtälö

Tekijä Pitkä matematiikka

Aluksi Kahden muuttujan lineaarinen yhtälö

Ensimmäisen asteen polynomifunktio

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

3 Raja-arvo ja jatkuvuus

Kahden suoran leikkauspiste ja välinen kulma (suoraparvia)

Matematiikan johdantokurssi, syksy 2017 Harjoitus 8, ratkaisuista

Yhtälön oikealla puolella on säteen neliö, joten r. = 5 eli r = ± 5. Koska säde on positiivinen, niin r = 5.

matematiikka Martti Heinonen Markus Luoma Leena Mannila Kati Rautakorpi-Salmio Timo Tapiainen Tommi Tikka Timo Urpiola

MAB3 - Harjoitustehtävien ratkaisut:

Syksyn 2015 Lyhyen matematiikan YO-kokeen TI-Nspire CAS -ratkaisut

Matematiikan pohjatietokurssi

Huippu Kertaus Tehtävien ratkaisut Kustannusosakeyhtiö Otava päivitetty

y=-3x+2 y=2x-3 y=3x+2 x = = 6

Matematiikan tukikurssi, kurssikerta 3

Ensimmäisen ja toisen asteen yhtälöt

2.3 Juurien laatu. Juurien ja kertoimien väliset yhtälöt. Jako tekijöihin. b b 4ac = 2

2 Pistejoukko koordinaatistossa

Tekijä Pitkä matematiikka Pisteen (x, y) etäisyys pisteestä (0, 2) on ( x 0) Pisteen (x, y) etäisyys x-akselista, eli suorasta y = 0 on y.

Toisen asteen käyrät 1/7 Sisältö ESITIEDOT: käyrä, kartio ja lieriö

( ) < ( ) Lisätehtävät. Polynomifunktio. Epäyhtälöt 137. x < 2. d) 2 3 < 8+ < 1+ Vastaus: x < 3. Vastaus: x < 5 6. x x. x < Vastaus: x < 2

Matikkaa KA1-kurssilaisille, osa 3: suoran piirtäminen koordinaatistoon

5.3 Suoran ja toisen asteen käyrän yhteiset pisteet

Matematiikan pohjatietokurssi

1. Olkoot f ja g reaalifunktioita. Mitä voidaan sanoa yhdistetystä funktiosta g f, jos a) f tai g on rajoitettu? b) f tai g on jaksollinen?

Vastaus: Aikuistenlippuja myytiin 61 kappaletta ja lastenlippuja 117 kappaletta.

Tekijä Pitkä matematiikka Suoran pisteitä ovat esimerkiksi ( 5, 2), ( 2,1), (1, 0), (4, 1) ja ( 11, 4).

Ratkaisuehdotukset LH 3 / alkuvko 45

Tekijä MAA2 Polynomifunktiot ja -yhtälöt = Vastaus a)

x 5 15 x 25 10x 40 11x x y 36 y sijoitus jompaankumpaan yhtälöön : b)

1 Raja-arvo. 1.1 Raja-arvon määritelmä. Raja-arvo 1

( 3) ( 5) ( 7) ( 2) ( 6) ( 4) Pyramidi 3 Analyyttinen geometria tehtävien ratkaisut sivu 105 Päivitetty

KERTAUS KERTAUSTEHTÄVIÄ K1. P( 1) = 3 ( 1) + 2 ( 1) ( 1) 3 = = 4

Kolmannen ja neljännen asteen yhtälöistä

Tekijä Pitkä matematiikka

5.3 Ensimmäisen asteen polynomifunktio

c) Määritä paraabelin yhtälö, kun tiedetään, että sen huippu on y-akselilla korkeudella 6 ja sen nollakohdat ovat x-akselin kohdissa x=-2 ja x=2.

Vanhoja koetehtäviä. Analyyttinen geometria 2016

Johdatus lukuteoriaan Harjoitus 1 syksy 2008 Eemeli Blåsten. Ratkaisuehdotelma

1 Ensimmäisen asteen polynomifunktio

Demo 1: Simplex-menetelmä

Kuva 1: Tehtävä 1a. = 2π. 3 x3 1 )

Mat. tukikurssi 27.3.

5 Lineaariset yhtälöryhmät

MATP153 Approbatur 1B Ohjaus 2 Keskiviikko torstai

3 Suorat ja tasot. 3.1 Suora. Tässä luvussa käsitellään avaruuksien R 2 ja R 3 suoria ja tasoja vektoreiden näkökulmasta.

Yhtälönratkaisusta. Johanna Rämö, Helsingin yliopisto. 22. syyskuuta 2014

LAUSEKKEET JA NIIDEN MUUNTAMINEN

Kahden lausekkeen merkittyä yhtäsuuruutta sanotaan yhtälöksi.

Yhtälöryhmä matriisimuodossa. MS-A0004/A0006 Matriisilaskenta. Tarkastellaan esimerkkinä lineaarista yhtälöparia. 2x1 x 2 = 1 x 1 + x 2 = 5.

Laudatur 4 MAA4 ratkaisut kertausharjoituksiin

4 Yleinen potenssifunktio ja polynomifunktio

4.1 Kaksi pistettä määrää suoran

6.1 Lineaarinen optimointi

Matematiikan peruskurssi 2

Matematiikan peruskurssi (MATY020) Harjoitus 10 to

Yhtälöryhmä matriisimuodossa. MS-A0007 Matriisilaskenta. Tarkastellaan esimerkkinä lineaarista yhtälöparia. 2x1 x 2 = 1 x 1 + x 2 = 5.

Epäyhtälöt 1/7 Sisältö ESITIEDOT: yhtälöt

3.1 Väliarvolause. Funktion kasvaminen ja väheneminen

A-osio. Ei laskinta! Laske kaikki tehtävät. MAOL-taulukkokirja saa olla käytössä. Maksimissaan tunti aikaa.

4 TOISEN ASTEEN YHTÄLÖ

B. 2 E. en tiedä C ovat luonnollisia lukuja?

Piste ja jana koordinaatistossa

3 TOISEN ASTEEN POLYNOMIFUNKTIO

MATEMATIIKKA. Matematiikkaa pintakäsittelijöille. Ongelmanratkaisu. Isto Jokinen 2017

Ylioppilastutkintolautakunta S t u d e n t e x a m e n s n ä m n d e n

Sekalaiset tehtävät, 11. syyskuuta 2005, sivu 1 / 13. Tehtäviä

Kurssin loppuosassa tutustutaan matriiseihin ja niiden käyttöön yhtälöryhmien ratkaisemisessa.

Sekä A- että B-osasta tulee saada vähintään 7 pistettä. Mikäli A-osan pistemäärä on vähemmän kuin 7 pistettä, B-osa jätetään arvostelematta.

Tämän luvun tarkoituksena on antaa perustaidot kompleksiluvuilla laskemiseen sekä niiden geometriseen tulkintaan. { (a, b) a, b œ R }

Funktio 1. a) Mikä on funktion f (x) = x lähtöjoukko eli määrittelyjoukko, kun 0 x 5?

YHTÄLÖ kahden lausekkeen merkitty yhtäsuuruus

Paraabeli suuntaisia suoria.

ja siten kyseisen symmetriaryhmä on toinen dihedraaliryhmä (D 2 )

Kesälukio 2000 PK2 Tauluharjoituksia I Mallivastaukset

Suora 1/5 Sisältö ESITIEDOT: vektori, koordinaatistot, piste

w + x + y + z =4, wx + wy + wz + xy + xz + yz =2, wxy + wxz + wyz + xyz = 4, wxyz = 1.

Kannan vektorit siis virittävät aliavaruuden, ja lisäksi kanta on vapaa. Lauseesta 7.6 saadaan seuraava hyvin käyttökelpoinen tulos:

2 Raja-arvo ja jatkuvuus

MAOL-pisteytysohje. Matematiikka lyhyt oppimäärä Kevät 2014

3 Yleinen toisen asteen yhtälö ja epäyhtälö

sin x cos x cos x = sin x arvoilla x ] π

2.3 Virheitä muunnosten käytössä

Merkitse yhtä puuta kirjaimella x ja kirjoita yhtälöksi. Mikä tulee vastaukseksi? 3x + 2x = 5x + =

Rationaalilauseke ja -funktio

Tarkastellaan seuraavaksi esimerkkien avulla yhtälöryhmän ratkaisemista käyttäen Gaussin eliminointimenetelmää.

Transkriptio:

MAB Yhtälöpari Yhtälöpari Yhtälöparilla tarkoitetaan tilannetta, missä on kaksi htälöä, joiden tät toteutua htä aikaa Tämä on sama asia kuin että kstään, missä pisteessä tai missä pisteissä htälöitä vastaavat kuvaajat leikkaavat Tutkimme ensin kahden suoran htälön tapausta Merkitään htälöparia avaavalla aaltosulkeella Avaava aaltosulku siis sitoo kaksi htälöä toisiinsa Jos kseessä on kaksi suoran htälöä, htälöpari on muotoa k b k b tai a b c a b c Tässä alaindeksien tarkoitus on ainoastaan erottaa vakiot toisistaan ja siten mös htälöt toisistaan Pelkkien a:n, b:n ja niin edelleen kättäminen merkitsisi sitä, että kirjoitamme saman htälön kahteen kertaan Sellainen ei ole htälöpari No, voimme toki kirjoittaa mös a b c, d e f mutta minun mielestäni se ei nätä kivalta Piirroksen lukeminen on aina enemmän tai vähemmän epätarkkaa Siksi kahden suoran leikkauspiste tät voida laskea Tällaisia menetelmiä on kaksi kappaletta, sijoitusmenetelmä ja eliminointimenetelmä Tilanteesta ja vähän siitäkin, millä päällä sattuu olemaan, riippuu kumman tavan kulloinkin valitsee Jos ainakin toinen annetaan ratkaistussa muodossa eli muodossa k b, niin sijoitusmenetelmää tulee luultavasti kättäneeksi herkemmin kuin eliminointimenetelmää Huomaa, että suorat leikkaavat vain eli niillä on tarkalleen ksi hteinen piste vain, jos ne eivät ole samansuuntaiset Suorat ovat samansuuntaiset vain, jos niillä on sama kulmakerroin Sijoitusmenetelmä Sijoitusmenetelmä eli sijoituskeino kättää hödksi sitä tosiseikkaa, että kahden htälön toteutuminen htä aikaa merkitsee mös sitä, että muuttujien tät olla samat Yhtälöparin ()

MAB Yhtälöpari tapauksessa tätä sovelletaan niin, että kirjoitetaan () Huomaa, että koko ajan kuljetetaan mukana kahta riippumatonta htälöä Kun parin () htälöistä ensimmäinen ratkaistaan, saadaan, joten ja Tarkistetaan saatu tulos sijoittamalla alkuperäisiin htälöihin: htälön oikea puoli ( op) ( ) htälön oikea puoli ( op) ( ), kuten pitää, koska saimme, että, kuten pitää, koska saimme, että Huomaa, että lhennän usein sanat oikea puoli op:llä ja sanat vasen puoli vp:llä Esimerkki Ratkaise htälöpari 5 Sijoitusmenetelmän avulla saadaan: Jos niin 5 5, 5 joten 5 5 Jaetaan ensimmäinen näistä kahdesta htälöstä miinus neljällä, jolloin ()

MAB Yhtälöpari () 5 8 eli 5 ja kun sijoitetaan saatu :n arvo Tarkistus: htälön op Koska tämän htälön vp, niin tulos täsmää htälön op 5 5 Koska tämänkin htälön vp, niin tulos täsmää jälleen Vastaus: ja Esimerkki 5 Ratkaise htälöpari Sovelletaan tähänkin sijoitusmenetelmää Sijoitetaan htälön op toiseen htälöön :n paikalle, jolloin saadaan ( ) Edelleen pidetään kiinni siitä, että htälöitä on kaksi Poistetaan jälkimmäisen htälön sulkeet ja ratkaistaan :

MAB Yhtälöpari Koska siis ja, niin Vastaus: ja Esimerkki 5 Ratkaise htälöpari 5 5 Sijoitetaan ensimmäisen htälön :n lauseke 5 toiseen htälöön :n paikalle: Koska niin 5 5 5 sijoitetaan 5 5 sievennetään 5 ( 5 ) 5 7 5 5 5 Tarkistus: htälön op 5, kun, kuten pitääkin Vastaavasti toisen htälön vp 5 5 5 5, kuten pitääkin Vastaus: Esimerkki 7 Tilalla on emuja ja hevosia Niillä on hteensä jalkaa ja 7 päätä Kuinka monta kutakin eläintä tilalla on? Merkitään hevosten määrää :llä ja emujen määrää :llä Koska kaikilla mainituilla eläimillä on ksi pää, niin 7 Koska hevosella on neljä jalkaa ja emulla on niitä kaksi, niin Saadaan siis htälöpari 7, joka odottaa vain ratkaisemistaan Jos siis 7, niin 7 ja ()

MAB Yhtälöpari 7 ( 7 ) Tästä saadaan edelleen, kun poistetaan sulkeet ja sievennetään 7 7 ( 7 ) 7 Koska siis ja 7, niin Tarkistus: päitä on 7, kuten pitää ja jalkoja on Vastaus: Hevosia on eläintä ja emuja on eläintä Esimerkki 8 Laske suoran ja paraabelin Tehtävämme on siis ratkaista htälöpari leikkauspisteet Sijoitusmenettelä soveltaen voimme kirjoittaa eli 9, josta edelleen 9 Saadaan siis tulos tai ja tai Tätä menetelmää sovellettaessa ei toinen ratkaisu katoa niin helposti 5()

MAB Yhtälöpari Toinen tapa ajatella tällaista tehtävää on, että eritisesti hteisten pisteitten koordinaattien on oltava samat Näin saadaan htälö, josta tai Nämä :n arvot ovat siis hteisten pisteitten koordinaatit Niitä vastaavat koordinaatit saadaan sijoittamalla saadut :t kumpaan tahansa alkuperäiseen htälöön Lasketaan varmuuden vuoksi molemmista, niin tulemme tarkistaneeksi, että saadaan samat Ensin suoran htälöstä: tai Sitten paraabelin htälö: kuten edellä Vastaavasti mös sijoittamalla :n arvo paraabelin htälöön, saadaan Vastaus: Annetut kärät leikkaavat pisteissä (;) ja ( ; ) Eliminointimenetelmä Eliminointimenetelmän perusajatus on no, eliminointi! Otetaan esimerkki Ratkaise htälöpari 7 Kirjoitetaan htälöt niin, että samanmuotoiset termit ovat allekkain Koska 7 niin 7 Kirjoitin ensimmäisen htälön :n plus-merkin näkviin, jotta korostuisi se seikka, että nt ensimmäisen ja toisen htälön :illä on eri merkit, mutta itseisarvoltaan sama kerroin Nt lasken htälöt puolittain hteen Sehän on luvallista, koska silloin lisäämme htälön molempiin puoliin htä suuren termin Sen jälkeen kirjoitan tuloksen näkviin hdessä toisen alkuperäisen htälön kanssa, jotta htälöpari säil Vasta sitten jatkan eteenpäin ()

MAB Yhtälöpari 7 Tuntematon siis katosi eli eliminoitui toisesta htälöstä kokonaan, jolloin :lle saadaan ratkaisu! Eliminoitumisen sijasta olisi ehkä oikeaoppisempaa sanoa, että tuntemattoman kertoimeksi saatiin nolla Asiasta kätetään kuitenkin nimitstä eliminoituminen Saadaan, että Sijoitetaan se parin lempänä olevaan htälöön, jolloin saadaan Siis 5 5 5 Tarkistetaan saatu tulos htälön vp ja sen op ( ) 5, kuten pitää htälön vp ja sen op 7 7, kuten pitää Vastaus: 5 Eliminointimenetelmä sopii varsinkin sellaisiin tilanteisiin, missä vähintään toinen htälöparin htälö on annettu ratkaisemattomassa muodossa Esimerkki 9 Mitkä luvut ja toteuttavat htälöt 5 ja? Muodostetaan htälöistä pari, jolloin 5 Kätetään eliminointimenetelmä Koska htälössä :n kerroin on ja htälössä, niistä on helppo tehdä itseisarvoltaan samat, mutta vastakkaismerkkiset kertomalla htälö :lla 7()

MAB Yhtälöpari Tällöin sanotaan mös, että htälö kerrotaan :llä! Yhtälöparin tapauksessa asialla ei ole väliä, mutta kun htälöitä on enemmän, niin mainitsemalla mös kkösellä kertomalla ilmaistaan samalla, mitkä htälöt lasketaan hteen Palaamme asiaan möhemmin Merkitään mainitut kertolaskut, lasketaan uudet htälöt hteen ja kerätään tulokset htälöpariksi 5 ( ) 5 8 Saadaan siis tulos htälöihin 8 Tarkista tulos sijoittamalla saatu ratkaisu alkuperäisiin Vastaus: Luvut ovat 8 Esimerkki Ratkaise htälöpari Usein on makuasia, kumman tavan valitsee htälöparia ratkaistaessa, sijoitusmenetteln vai eliminointimenetteln Niin tälläkin kerralla Jos halua kättää eliminointimenettelä, ensimmäisen htälö kannattaa kertoa :lla ja toinen :lla Kun htälöt sitten laskee hteen, niin eliminoituu Minä ratkaisen htälöparimme tällä kertaa sijoitusmenetteln avulla Kerron jälkimmäisen htälön kahdella ja sijoitan saamani :n lausekkeen ensimmäiseen htälöön 8()

MAB Yhtälöpari 9() Sijoitetaan: Tästä saadaan sieventämällä, Tämä on mahdotonta Olemme aloittaneet päättelemisen htälöparista eli olemme päätelleet Jos niin Saatiin siis tulos, että Jos htälöpari on voimassa, niin Hakematta tulee mieleen päättel Jos sinä olet Kiinan keisari, niin minä olen joulupukki! Siis: alkuperäinen htälöpari ei ole voimassa Geometrisesti tulos, että suorilla ei ole hteisiä pisteitä, merkitsee sitä, että suorat ovat samansuuntaiset Oheisessa kuvassa suorat on piirrett samaan koordinaatistoon

MAB Yhtälöpari Esimerkki 9 Missä pisteissä suorat ja leikkaavat? Kirjoitetaan htälöt htälöparin muotoon: 9 Kätetään eliminointimenettelä Kerrotaan ensimmäinen htälö :lla ja toinen :lla Lasketaan htälöt sitten hteen 9 ()

MAB Yhtälöpari 9 9 Tämä tulos on identtisesti tosi! Emmekö päätneet mihinkään? Katsotaan annettuja htälöitä tarkemmin Muokataan molemmat htälöt havainnollisimpaan muotoonsa eli muotoon, joka on kätevä silloin, kun piirretään suorien kuvaajat laskemalla niitten pisteitä: ratkaistaan molemmista htälöistä Aloitetaan kopioimalla alkuperäinen htälöpari tähän 9 9 Yhtälöt ovat samat! na on, että suorat eivät leikkaa vaan ovat sama suora Jos tehtävän määrittelssä olisi kstt, mitkä ovat suorien hteiset pisteet, vastaus olisi ollut, että kaikki suoran Koska ei kstt, emme vastaakaan siihen Vastaa aina täsmälleen siihen, mitä kstään älä koskaan mihinkään muuhun Vastaus: Suorat eivät leikkaa Esimerkissä esitelt päätteltapa on nimeltään reductio ad absurdum eli ristiriitaan perustuva päätteleminen tai väitteen redusoiminen mahdottomuudeksi Jos halutaan osoittaa, että A:sta seuraa B, mutta sen suora osoittaminen nättää vaikealta, niin sen osoittaminen, että ei-a:sta seuraa loogisella välttämättömdellä ei-b, voi olla helpompaa Jos viimeksi mainittu onnistuu, niin on lödett juuri tuon kiinankeisaripäätteln kaltainen todistus Oman mausteensa asiaan tuo se, että on oltava tarkkana siinä, että väitett ei-b todella on täsmällinen B:n looginen kielto eli negaatio Huomaa, että jos on osoitettava, että A:sta seuraa B ja sitten osoitetaan B, niin tämä B:n osoittaminen ei todista A:sta mitään eli tällainen päättel ei todista alkuperäisestä loogisesta, väitteen mukaisesta riippuvuudesta mitään ()