Как решить линейное уравнение ~ Инструкции на все случаи жизни

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Линейное уравнение — это уравнение вида ax+b=0 ,
где a и b некоторые числа,
x – переменная стоящая в числителе, находящаяся в первой степени.

Хочешь готовиться к экзаменам бесплатно? Репетитор онлайн бесплатно. Без шуток. ЗДЕСЬ

Что является решением уравнения?
Решением уравнения является нахождение всех его корней или доказательство их отсутствия.

Примеры линейных уравнений:
3x+5=0
x+1=5
2x=0
7x=7
3x+1=x

Нелинейные уравнения:

x^2+4x+4=0	(полное квадратное уравнение оно решается по дискриминанту. Как решаются такие уравнение можно узнать здесь.)
1/x+2=0	(уравнение гиперболы)
√(x-1)=1	(иррациональное уравнение)

Чем отличаются линейные уравнения от не линейных?

У линейных уравнений x всегда находится в первой степени в числители. Если одно из условий не выполняется то уравнение нелинейное.

Как решаются линейные уравнения?

Все что связано с переменной x переносим в одну сторону, а обычные числа в другую. Это называется: “Неизвестные в одну сторону известные в другую”. В итоге корень уравнения будет равен x=-b/a. Рассмотрим на примере:

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2x+2=0 (здесь неизвестное это 2x его мы оставляем в левой стороне, а 2 переносим через равно в правую сторону, при переносе через равно знак с + меняется на -)
2x=-2 | : 2 (далее нам нужно получить просто x без коэффициента 2, поэтому мы все уравнение делим на 2, получим 2x:2=-2:2 )
x=-1 (получили корень уравнения)

Сделаем проверку уравнения подставим вместо переменной x полученный корень:
2*(-1)+2=0
-2+2=0
0=0
Решено верно

2x-6=4x (здесь неизвестное это 2x и 4x. 4х нужно перенести в левую часть уравнения, а -6 переносим через равно в правую сторону, при переносе через равно знак у -6 меняется с – на +, а у 4х знак меняется с + на -)
2x-4x=6 (при вычитании 2x-4x=-2x)
-2x=6 | : (-2) (далее нам нужно получить просто x без коэффициента -2, поэтому мы все уравнение делим на -2, получим -2x:(-2)=6:(-2) )
x= -3

Сделаем проверку уравнения подставим вместо переменной x полученный корень:
2*(-3)-6=4*(-3)
-6-6=-12
-12=-12
Решено верно

wikiHow работает по принципу вики, а это значит, что многие наши статьи написаны несколькими авторами. При создании этой статьи над ее редактированием и улучшением работали, в том числе анонимно, 12 человек(а).

Количество просмотров этой статьи: 8033.

Вам нужно найти значение «х» в уравнении вида 7x — 10 = 3x + 6. Такое уравнение называется линейным уравнением и, как правило, имеет только одну переменную. Эта статья расскажет, как решить линейное уравнение.

Перенесите подобные члены на одну сторону уравнения (любую, выбранную вами). Помните о перемене знака при переносе через знак равенства.

Например, в уравнении 7х — 10 = 3x — 6 перенесите 7х на правую сторону уравнения:

Далее, перенесите свободные члены на другую сторону уравнения (отличную от той, где находятся члены с переменной). Помните о перемене знака при переносе через знак равенства.

В нашем примере:

Найдите значение х, разделив обе части уравнения на коэффициент при «х» (или любой другой буквы, обозначающую переменную).

В нашем примере коэффициент при «х» равен -4. Разделите обе части уравнения на -4, чтобы получить ответ х = 1.
Решение уравнения 7 х — 10 = 3x – 6: х = 1. Вы можете проверить этот ответ, подставив 1 вместо «х» и проверив соблюдение равенства:

Линейное уравнение – это алгебраическое уравнение, полная степень многочленов которого равна единице. Решение линейных уравнений – часть школьной программы, причем не самая сложная. Однако некоторые все же испытывают затруднения при прохождении данной темы. Надеемся, прочитав данный материал, все трудности для вас останутся в прошлом. Итак, давайте разбираться. как решать линейные уравнения.

Общий вид

Линейное уравнение представляется в виде:

ax + b = 0, где a и b – любые числа.

Несмотря на то, что a и b могут быть любыми числами, их значения влияют на количество решений уравнение. Выделяют несколько частных случаев решения:

Если a=b=0, уравнение имеет бесконечное множество решений;
Если a=0, b≠0, уравнение не имеет решения;
Если a≠0, b=0, уравнение имеет решение: x = 0.

В том случае, если оба числа имеют не нулевые значения, уравнение предстоит решить, чтобы вывести конечное выражения для переменной.

Как решать?

Решить линейное уравнение – значит, найти, чему равна переменная. Как же это сделать? Да очень просто – используя простые алгебраические операции и следуя правилам переноса. Если уравнение предстало перед вами в общем виде, вам повезло, все, что необходимо сделать:

Перенести b в правую сторону уравнения, не забыв изменить знак (правило переноса!), таким образом, из выражения вида ax + b = 0 должно получиться выражение вида: ax = -b.
Применить правило: чтобы найти один из множителей (x — в нашем случае), нужно произведение (-b в нашем случае) поделить на другой множитель (a — в нашем случае). Таким образом, должно получиться выражение вида: x = -b/а.

Вот и все – решение найдено!

Теперь давайте разберем на конкретном примере:

2x + 4 = 0 – переносим b, равное в данном случае 4, в правую сторону
2x = –4 – делим b на a (не забываем о знаке минус)
x = –4/2 = –2

Вот и все! Наше решение: x = –2.

Как видите, решение линейного уравнения с одной переменной найти довольно просто, однако так просто все, если нам повезло встретить уравнение в общем виде. В большинстве случаев, прежде чем решать уравнение в описанные выше две ступени, нужно еще привести имеющееся выражение к общему виду. Впрочем, это тоже не архисложная задача. Давайте разберем некоторые частные случаи на примерах.

Решение частных случаев

Во-первых, давайте разберем случаи, которые мы описали в начале статьи, и объясним, что же значит бесконечное множество решений и отсутствие решения.

Если a=b=0, уравнение будет иметь вид: 0x + 0 = 0. Выполняя первый шаг, получаем: 0x = 0. Что значит эта бессмыслица, воскликните вы! Ведь какое число на ноль ни умножай, всегда получится ноль! Верно! Поэтому и говорят, что уравнение имеет бесконечное множество решений – какое число ни возьми, равенство будет верным, 0x = 0 или 0=0.
Если a=0, b≠0, уравнение будет иметь вид: 0x + 3 = 0. Выполняем первый шаг, получаем 0x = -3. Снова бессмыслица! Очевидно же, что данное равенство никогда не будет верным! Потому и говорят – уравнение не имеет решений.
Если a≠0, b=0, уравнение будет иметь вид: 3x + 0 = 0. Выполняя первый шаг, получаем: 3x = 0. Какое решение? Это легко, x = 0.

Трудности перевода

Описанные частные случаи – это не все, чем нас могут удивить линейный уравнения. Иногда уравнение вообще с первого взгляда трудно идентифицировать. Разберем пример:

12x – 14 = 2x + 6

Разве это линейное уравнение? А как же ноль в правой части? Торопиться с выводами не будем, будем действовать – перенесем все составляющие нашего уравнения в левую сторону. Получим:

12x – 2x – 14 – 6 = 0

Теперь вычтем подобное из подобного, получим:

Узнали? Самое что ни на есть линейное уравнение! Решение которого: x = 20/10 = 2.

А что если перед нами такой пример:

12((x + 2)/3) + x) = 12 (1 – 3x/4)

Да, это тоже линейное уравнение, только преобразований нужно провести побольше. Сначала раскроем скобки:

(12(x+2)/3) + 12x = 12 – 36x/4
4(x+2) + 12x = 12 – 36x/4
4x + 8 + 12x = 12 – 9x — теперь выполняем перенос:
25x – 4 = 0 – осталось найти решение по уже известной схеме:
25x = 4,
x = 4/25 = 0.16

Как видите, все решаемо, главное – не переживать, а действовать. Запомните, если в вашем уравнении только переменные первой степени и числа, перед вами линейное уравнение, которое, как бы оно ни выглядело изначально, можно привести к общему виду и решить. Надеемся, у вас все получится! Удачи!

Линейные уравнения – уравнения, которые можно представить в виде (ax+b=0), где (a) и (b) – какие-либо числа.

Проще говоря, это такие уравнения , в которых переменные (обычно иксы) в первой степени . При этом не должно быть переменных в знаменателях дробей .

А тут (a=0, b=5) (пояснение: данное уравнение может быть представлено в виде (0cdot x+5=0))

Здесь (a) и (b) изначально не определены, но преобразовав уравнение, мы сможем их найти.

Тоже самое, (a) и (b) пока что неизвестны.

Решение линейных уравнений

При решении линейных уравнений, мы стремимся найти корень, то есть такое значение для переменной, которое превратит уравнение в правильное равенство.

В простых уравнениях корень очевиден сразу или легко находиться подбором. Например, понятно, что корнем уравнения (x+3=5) будет число (2), ведь именно двойка при подстановке ее вместо икса даст (5=5) – верное равенство.

Однако в более сложных случаях ответ сразу не виден. И тогда на помощь приходят равносильные преобразования .

Чтобы найти корень уравнения нужно равносильными преобразования привести данное нам уравнение к виду

Это число и будет корнем.

То есть, мы преобразовываем уравнение, делая его с каждым шагом все проще, до тех пор, пока не сведем к совсем примитивному уравнению «икс = число», где корень – очевиден. Наиболее часто применяемыми при решении линейных уравнений являются следующие преобразования:

1. Прибавление или вычитание из обеих частей уравнения одинакового числа или выражения.

Например: прибавим (5) к обеим частям уравнения (6x-5=1)

Обратите внимание, что тот же результат мы могли бы получить быстрее – просто записав пятерку с другой стороны уравнения и поменяв при этом ее знак. Собственно, именно так и делается школьный «перенос через равно со сменой знака на противоположный».

2. Умножение или деление обеих частей уравнения на одинаковое число или выражение.

Например: разделим уравнение (-2x=8) на минус два

Обычно данный шаг выполняется в самом конце, когда уравнение уже приведено к виду (ax=b), и мы делим на (a), чтобы убрать его слева.

3. Использование свойств и законов математики: раскрытие скобок, приведение подобных слагаемых, сокращение дробей и т.д.

Чаще всего при решении линейного уравнения приходиться делать несколько разных преобразований.

Пример. Решить линейное уравнение (6(4-x)+x=3-2x)

Прибавляем (2x) слева и справа

Вычитаем (24) из обеих частей уравнения

Опять приводим подобные слагаемые

Теперь делим уравнение на (-3), тем самым убирая коэффициент перед иксом в левой части.

Ответ найден. Однако давайте его проверим. Если семерка действительно корень, то при подстановке ее вместо икса в первоначальное уравнение должно получиться верное равенство — одинаковые числа слева и справа. Пробуем.

Сошлось. Значит, семерка и в самом деле является корнем исходного линейного уравнения.

Не ленитесь проверять подстановкой найденные вами ответы, особенно если вы решаете уравнение на контрольной или экзамене.

Остается вопрос – а как определить, что делать с уравнением на очередном шаге? Как именно его преобразовывать? Делить на что-то? Или вычитать? И что конкретно вычитать? На что делить?

Ваша цель – привести уравнение к виду (x=[число]), то есть, слева икс без коэффициентов и чисел, а справа – только число без переменных. Поэтому смотрите, что вам мешает и делайте действие, обратное тому, что делает мешающий компонент.

Чтобы лучше это понять, разберем по шагам решение линейного уравнения (x+3=13-4x).

Давайте подумаем: чем данное уравнение отличается от (x=[число])? Что нам мешает? Что не так?

Ну, во-первых, мешает тройка, так как слева должен быть только одинокий икс, без чисел. А что «делает» тройка? Прибавляется к иксу. Значит, чтобы ее убрать — вычтем такую же тройку. Но если мы вычитаем тройку слева, то должны вычесть ее и справа, чтобы равенство не было нарушено.

Хорошо. Теперь что мешает? (4x) справа, ведь там должны быть только числа. (4x) вычитается — убираем прибавлением.

Теперь приводим подобные слагаемые слева и справа.

Уже почти готово. Осталось убрать пятерку слева. Что она «делает»? Умножается на икс. Поэтому убираем ее делением.

Решение завершено, корень уравнения – двойка. Можете проверить подстановкой.

Заметим, что чаще всего корень в линейных уравнениях только один. Однако могут встретиться два особых случая.

Общий вид

Линейное уравнение представляется в виде:

ax + b = 0, где a и b – любые числа.

Если a=b=0, уравнение имеет бесконечное множество решений;
Если a=0, b≠0, уравнение не имеет решения;
Если a≠0, b=0, уравнение имеет решение: x = 0.

Как решать?

Перенести b в правую сторону уравнения, не забыв изменить знак (правило переноса!), таким образом, из выражения вида ax + b = 0 должно получиться выражение вида: ax = -b.
Применить правило: чтобы найти один из множителей (x — в нашем случае), нужно произведение (-b в нашем случае) поделить на другой множитель (a — в нашем случае). Таким образом, должно получиться выражение вида: x = -b/а.

Вот и все – решение найдено!

Теперь давайте разберем на конкретном примере:

2x + 4 = 0 – переносим b, равное в данном случае 4, в правую сторону
2x = –4 – делим b на a (не забываем о знаке минус)
x = –4/2 = –2

Вот и все! Наше решение: x = –2.

Решение частных случаев

Если a=b=0, уравнение будет иметь вид: 0x + 0 = 0. Выполняя первый шаг, получаем: 0x = 0. Что значит эта бессмыслица, воскликните вы! Ведь какое число на ноль ни умножай, всегда получится ноль! Верно! Поэтому и говорят, что уравнение имеет бесконечное множество решений – какое число ни возьми, равенство будет верным, 0x = 0 или 0=0.
Если a=0, b≠0, уравнение будет иметь вид: 0x + 3 = 0. Выполняем первый шаг, получаем 0x = -3. Снова бессмыслица! Очевидно же, что данное равенство никогда не будет верным! Потому и говорят – уравнение не имеет решений.
Если a≠0, b=0, уравнение будет иметь вид: 3x + 0 = 0. Выполняя первый шаг, получаем: 3x = 0. Какое решение? Это легко, x = 0.

Трудности перевода

12x – 14 = 2x + 6

12x – 2x – 14 – 6 = 0

Теперь вычтем подобное из подобного, получим:

Узнали? Самое что ни на есть линейное уравнение! Решение которого: x = 20/10 = 2.

А что если перед нами такой пример:

12((x + 2)/3) + x) = 12 (1 – 3x/4)

Да, это тоже линейное уравнение, только преобразований нужно провести побольше. Сначала раскроем скобки:

(12(x+2)/3) + 12x = 12 – 36x/4
4(x+2) + 12x = 12 – 36x/4
4x + 8 + 12x = 12 – 9x — теперь выполняем перенос:
25x – 4 = 0 – осталось найти решение по уже известной схеме:
25x = 4,
x = 4/25 = 0.16

Рассмотрим линейные уравнения с параметром вида: $$p(a)x-q(a)=0,$$ где (p(a)) и (q(a))- выражения, которые зависят от параметра. Для того, чтобы решить такое уравнение, нужно найти все (x) при всех значениях параметра (a). Приведем наше уравнение к виду: $$p(a)x=q(a),$$ Отсюда единственное решение: (x=frac) при (p(a)≠0.) Если же (p(a)=0) и (q(a)=0), то решением данного уравнения является любое число. И последний случай, когда (p(a)=0),а (q(a)≠0), то уравнение не имеет решений. Замечу, что по некоторым уравнениям сразу невозможно определить, являются ли они линейными. Выполнив некоторые преобразования, вдруг обнаружим, что в уравнении отсутствуют члены с (x) в степени большей, чем 1. Если изначально у нас и были старшие степени, то теперь они сократились. Мы провели анализ линейного уравнения в общем виде, теперь разберем несколько примеров:

Решить уравнение (ax-5a=7x-3) при всех возможных (a).

Перенесем все одночлены с (x) влево, а оставшиеся члены – вправо. И вынесем (x) за скобку, как общий множитель: $$x(a-7)=5a-3;$$ Первый случай, когда ((a-7)≠0). Тогда мы можем поделить все уравнение на (a-7) и выразить: $$x=frac<5a-3>.$$ Второй случай, когда ((a-7)=0), получим уравнение $$x*0=32,$$ которое не имеет решений. Таким образом, мы нашли решения уравнения для всех значений параметра (а). Например, (x=frac<2><7>) при (a=0,) (x=frac<-1><3>) при (a=1) и т.д.
Ответ: При (a=7) (x∈∅;)
при (a≠7) (x=frac<5a-3>.)

Найдите все (a), при которых корнем уравнения $$ax+5a-2(3x+2)=-5x+a^2$$ будет любое число.

Раскроем скобки и перенесем все члены, содержащие (x), влево, а остальные – вправо. $$ax-6x+5x=-5a+4+a^2$$ Приведем подобные: $$ax-x=a^2-5a+4$$ И вынесем за скобку (x) и разложим квадратный многочлен на множители: $$x(a-1)=a^2-5a+4$$ $$x(a-1)=(a-1)(a-4)$$ Первый случай: ((a-1)=0),т.е. (a=1) $$x*0=(a-1)(a-4)$$ $$x*0=0.$$ Решением уравнения будет любое число.
Второй случай: ((a-1)≠0), т.е. (a≠1) $$x=frac<(a-1)(a-4)>=a-4.$$ Решением данного уравнения будет одно число (x=a-4).
Ответ: (a=1.)

Из ОДЗ видно, что (5a+x≠0) и (x-5a≠0,) таким образом, (x≠±5a.) Приведем уравнение к общему знаменателю (x^2-25a^2) и умножим на него все уравнение: $$x^2-5ax-x^2-10ax-25a^2=-100a^2$$ $$-15ax=-75a^2$$ $$ax=5a^2.$$

После преобразований получили линейное уравнение.

Первый случай: (a=0.) Получаем уравнение (0*x=0.) Решениями этого уравнения будет любое число, кроме (x=0) (ОДЗ (x≠±5a)).

Ответ: При (a=0) решениями уравнения будут все действительные числа, кроме (x=0.) Если (a≠0,) то решений нет.

Решение линейных уравнений базируется на тождественных преобразованиях уравнений. Если сказать по-другому, решение всех уравнений начинается с этих преобразований. При решении линейных уравнений, оно (решение) на тождественных преобразованиях и заканчивается окончательным ответом.

Случай ненулевого коэффициента при неизвестной переменной.

Переносим в одну сторону члены с иксом, а в другую сторону — числа. Обязательно помните, что перенося слагаемые на противоположную сторону уравнения, нужно поменять знак:

Приводим подобные слагаемые:

Далее делим обе части уравнения на коэффициент при иксе (у нас это a), теперь x остался без коэффициента:

Сокращаем а при х и получаем:

Это ответ. Если нужно проверить, является ли число -b:(a) корнем нашего уравнения, то нужно подставить в начальное уравнение вместо х это самое число:

Т.к. это равенство верное, то -b:(a) и правда есть корень уравнения.

Переносим в одну сторону члены с х, а в другую сторону числа:

Приводим подобные слагаемые:

Далее делим обе части уравнения на коэффициент при иксе (у нас: −2), теперь x остается без коэффициента:

При неизвестной коэффициент сократили и получили ответ:

Это ответ. Если нужно проверить, действительно ли число 4 корнем нашего уравнения, подставляем в исходное уравнение вместо икса это число:

Т.к. это равенство верное, то 4 — это корень уравнения.

Сначала избавляемся от дроби (правило сокращения дробей), домножив каждое слагаемое на 7 (если знаменатели разные, то пользуемся правилом приведения дробей к общему знаменателю):

Перенеся неизвестные и числа в разные стороны, получили:

Делим части уравнения на коэффициент при x (на 4) и получаем:

Ответ: .

Сначала избавляемся от иррациональности в коэффициенте при неизвестном, домножив все слагаемые на :

Эту форму считают упрощаемой, т.к. в числе есть корень числа в знаменателе. Нужно упростить ответ, умножив числитель и знаменатель на одинаковое число, у нас это :

Ответ: .

Случай отсутствия решений.

Перенеся иксы и числа в разные стороны и приведя подобные слагаемые, получаем уравнение:

При всех x наше уравнение не станет верным равенством. То есть, у нашего уравнения нет корней.

Ответ: решений нет.

Частный случай — бесконечное число решений.

Перенеся иксы и числа в разные стороны и приведя подобные слагаемые, получаем уравнение:

Здесь тоже не возможно разделить обе части на 0, т.к. это запрещено. Однако, подставив на место х всякое число, мы получаем верное равенство. То есть, всякое число есть решение такого уравнения. Т.о., здесь бесконечное число решений.

Ответ: бесконечное число решений.

Случай равенства двух полных форм.

Ответ: x=(d-b):(a-c), если d≠b и a≠c, иначе бесконечно много решений, но, если a=c, а d≠b, то решений нет.