การแก้สมการตัวแปรเดียว
1. การแก้สมการโดยการแยกตัวประกอบอย่างง่าย
วิธี ที่ 1เพื่อความสะดวกในการทำความเข้าใจวิธีแก้ปัญหา ผมขอยกตัวอย่างโจทย์เลยนะครับ
เช่น x2- 2x - 3 = 0 จากสมการนี้ เราสามารถแยกตัวประกอบได้ดังนี้
คือ 2x2- x - 3 = (2x-3)(x+1) = 0
เพราะฉะนั้นเราจะได้คำตอบคือ x = 3/2 หรือ x = -1
ทั้งนี้การได้มาซึ่งคำตอบนี้ ขึ้นอยู่กับว่า เราสามารถแยกตัวประกอบนั้นได้หรือไม่ เทคนิคในการแยกตัวประกอบอย่างง่ายแบบนี้คือ
ขั้นแรกเราต้องเขียน สองวงเล็บขึ้นมาพร้อมๆกับใส่ค่า x ลงไป โดยที่สัมประสิทธิ์ของ x ทั้งสองวงเล็บต้องคูณกันแล้วได้สัมประสิทธิ์หน้า x2นั่นคือ (x )(2x ) หรือ (2x )(x )
ขั้นตอนที่สองเราต้องหาจำนวนที่คูณกันแล้วได้ -3 (สัมประสิทธิ์ หน้า x0) ซึ่งนั่นคือ 3 กับ -1 หรือ -3 กับ
ขั้นตอนที่สามนำจำนวนที่หามาได้ในขั้นตอนที่สองไปแทนค่าในวงเล็บที่เขียนไว้ในขั้นตอนแรก โดยที่ ผลบวกของ ผลคูณของ x ในวงเล็บแรกกับ ตัวที่สอง แล้ว ผลคูณของสัมประสิทธิ์ x ในวงเล็บที่สองกับตัวแรก แล้วได้ -1 (สัมประสิทธิ์ หน้า x1) นั่นคือ (x + 1)(2x - 3) หรือ (2x - 3)(x + 1)
กลับไปที่เนื้อหา
การแก้สมการโดยวิธีการอย่างง่ายจะช่วยให้เราหาผลเฉลยของสมการกำลังสองเท่านั้น
สำหรับการแก้สมการพหุนามนั้น จำเป็นต้องอาศัยทฤษฎีบทเศษเหลือเข้าช่วยด้วยนะครับ
ทฤษฎีบท
ให้ p(x) คือ พหุนาม anxn+ an-1xn-1+ ... +a1x + a0
โดยที่ n เป็นจำนวนเต็ม และ an, an-1, ..., a1, a0เป็นจำนวนจริง
ซึ่ง an≠ 0 จะได้
1. ถ้าหาร p(x) ด้วย (x - c) จะเหลือเศษเท่ากับ p(c) เสมอ
2. ถ้า p(c) = 0 แล้ว (x - c) จะเป็นตัวประกอบของ p(x)
การแยกตัวประกอบโดยใช้ทฤษฏีบทเศษเหลือ
ในที่นี้จะแบ่งออกเป็น 2 กรณีนะครับ นั่นคือ กรณีที่ an= 1 และ an≠ 1
เรามาดูกรณีแรกกันก่อนเลยนะครับ
ถ้าan= 1เราจะหา (x-c) ที่เป็นตัวประกอบของ p(x) ได้โดย
1. เลือกค่า c ที่ทำให้ p(c) = 0 โดยที่ c คือ ตัวประกอบบางตัวของ a0
2. นำ (x-c) ไปหาร p(x) ผลหารที่ได้ คือ q(x)
3. ถ้า q(x) ที่ได้ มีดีกรีเท่ากับ 2 ให้ทำการแยกตัวประกอบของ q(x) ออกเป็น 2 วงเล็บได้เลยครับ
4. แต่ถ้ามากกว่า 2 ให้ทำซ้ำตั้งแต่ข้อ 1-3 อีกครั้งนะครับ จนกว่าจะได้ดีกรีเท่ากับ 2 ครับ
ส่วนอีกกรณี คือan≠ 1เราจะหา (x-c) ได้ดังนี้นะครับ
1. ให้เลือกค่าของ c = k/m ที่ทำให้ p(c) = 0 เมื่อ k คือ ตัวประกอบบางตัวของ a0และ m คือ ตัวประกอบบางตัวของ anโดยที่ ห.ร.ม.ของ k, m คือ 1
2. จากนั้นนำ x(c) ไปหาร p(x) จะได้ผลหารคือ q(x) แล้วจึงแยกตัวประกอบของ q(x) ตามวิธีเดียวกับข้อกรณีแรกนะครับ
ตัวอย่างการแยกตัวประกอบ
จงแก้สมการต่อไปนี้
x4-2x3-13x2+14x+24=0
วิธีทำ
p(x) คือ x4-2x3-13x2+14x และ a0= 24
(1. เลือก c ที่ทำให้ p(c) เท่ากับ 0 นั่นคือ)
p(2) = 16 - 16 - 52 + 28 +24 = 0
นั่นคือ จะได้ (x-2) เป็นตัวประกอบของ p(x)
(2. นำ (x-c) ไปหาร p(x) จะได้ผลหารเป็น q(x))
p(x) / (x-2) = x3-13x -12
q(x) มีดีกรีมากกว่า 2(ให้ทำซ้ำข้อ 1 โดยหาค่าc ที่ทำให้ q(c) =0)
เพราะฉะนั้น q(-1) = -1 +13 -12 =0
จะได้ว่า (x+1) เป็นตัวประกอบของ q(x)
(ทำซ้ำข้อ 2 อีกครั้งนะครับ)
q(x) / (x+1) = x2-x -12
(ในขั้นตอนนี้ ดีกรีของผลหารสุดท้ายเท่ากับ 2 จึงทำการแยกตัวประกอบได้เลยนะครับ)
จะได้ x2-x -12 = (x-4)(x+3)
ดังนั้น เราจะได้ว่า p(x) = (x-2)(x+1)(x-4)(x+3) = 0
เพราะฉะนั้น คำตอบของสมการนี้คือ x = 2, -1, 4, -3
กลับไปที่เนื้อหา
ค่าสัมบูรณ์ของจำนวนจริง a ใดๆ เขียนแทนด้วย |a| หมายถึง ระยะทางจากจุด 0 จนถึงจุด บนเส้นจำนวน ตัวอย่างเช่น
เนื่องจากระยะทางต้องมีค่าเป็นจำนวนจริงบวกหรือศูนย์ ดังนั้น บทนิยามของค่าสัมบูรณ์สามารถเขียนได้ดังนี้
บทนิยาม
สำหรับจำนวนจริง x ทุกตัว ค่าสัมบูรณ์ของ x มีความหมายดังนี้
ทฤษฎีบทเกี่ยวกับค่าสัมบูรณ์
1. |x| = a ก็ต่อเมื่อ x = a หรือ x = -a
2. |x| = |-x|
3. |x| = |y| ก็ต่อเมื่อ x = y หรือ x = -y
4. |x| =√x2
5. |x|≥ 0
6. |x|≥ x
7. |xy| = |x| |y|
8. |x/y| = |x|/|y|
9. |x - y| = |y - x|
10. |x2| = |x|2= x2
11. |x + y| = |x| + |y| ก็ต่อเมื่อ xy≥ 0
12. |x|≤a ก็ต่อเมื่อ -a≤ x≤ a
13. |x|≥ a ก็ต่อเมื่อ x≤ -a หรือ x≥ a
14. |x + y|≤ |x| + |y|
15. |x - y|≥ |x| - |y|
การแก้สมาการที่มีค่าสัมบูรณ์
การแก้สมการที่มีค่าสัมบูรณ์ ต้องกำจัดค่าสัมบูรณ์ออกไปก่อน ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้นิยามหรือ ทฤษฎีบทของค่าสัมบูรณ์ ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ทั้งนี้รูปแบบการกำจัดค่าสัมบูรณ์มีดังนี้
รูปแบบที่1ให้ p(x) เป็นพหุนามโดยที่ |p(x)| = a
เราสามารถเขียนสมการใหม่ได้เป็น p(x) = a หรือ p(x) = -a
ตัวอย่างจงหาเซตคำตอบของสมการ |x - 4| = 5
วิธีทำเราจะเขียนสมการใหม่ได้เป็น x – 4 = 5 หรือ x – 4 = -7
เพราะฉะนั้นเราจะได้ x = 9 หรือ x = -3
ดังนั้น เซตคำตอบคือ {-3, 9}
รูปแบบที่2ให้ p(x) และ q(x) เป็นพหุนามโดยที่ |p(x)| = |q(x)|
เราสามารถเขียนสมการใหม่ได้เป็น p(x) = q(x) หรือ p(x) = - q(x)
ตัวอย่างจงหาเซตคำตอบของสมการ |x - 2| = |3x - 4|
วิธีทำเราจะเขียนสมการใหม่ได้เป็น x - 2 = 3x - 4 หรือ x - 2 = -(3x - 4)
เพราะฉะนั้นเราจะได้ x = 1 หรือ x = 3/2
ดังนั้น เซตคำตอบคือ {1, 3/2}
รูปแบบที่3ให้ p(x) และ q(x) เป็นพหุนามโดยที่ |p(x)| = |q(x)|
เราสามารถเขียนสมการใหม่ได้เป็น p(x) = q(x) หรือ p(x) = - q(x) และ q(x) ≥ 0
ตัวอย่างจงหาเซตคำตอบของสมการ |2x - 5| = x - 1
วิธีทำเราจะเขียนสมการใหม่ได้เป็น 2x - 5 = x - 1 และ x - 1 ≥ 0
เพราะฉะนั้นเราจะได้ x = 4 และ x ≥ 1
หรือ 2x - 5 = -(x - 1) และ x - 1 ≥ 0
เพราะฉะนั้นเราจะได้ x = 2 และ x ≥ 1
ดังนั้น เซตคำตอบคือ {2, 4}
รูปแบบที่4ให้ p(x) เป็นพหุนามโดยที่ |p(x)| =- p(x)
เราสามารถเขียนสมการใหม่ได้เป็น p(x) ≤ 0
ตัวอย่างจงหาเซตคำตอบของสมการ |4x - 8| = 8 - 4x
วิธีทำเราจะเขียนสมการใหม่ได้เป็น 4x - 8 ≤ 0
เพราะฉะนั้นเราจะได้ 4x ≤ 8
x ≤ 8/4
เพราะฉะนั้นเราจะได้ x ≤ 2
ดังนั้น เซตคำตอบคือ {x | x ≤ 2}
รูปแบบที่5ให้ p(x) เป็นพหุนามโดยที่ |p(x)| = p(x)
เราสามารถเขียนสมการใหม่ได้เป็น p(x) ≥ 0
ตัวอย่างจงหาเซตคำตอบของสมการ |3x - 9| = 9 - 3x
วิธีทำเราจะเขียนสมการใหม่ได้เป็น 3x - 9 ≥ 0
เพราะฉะนั้นเราจะได้ 3x ≥ 9
x ≥ 9/3
เพราะฉะนั้นเราจะได้ x ≥ 3
ดังนั้น เซตคำตอบคือ {x | x ≥ 3}
รูปแบบที่6ให้ p(x) และ q(x) เป็นพหุนามโดยที่ |p(x) + q(x)| = |p(x)| + |q(x)|
เราสามารถเขียนสมการใหม่ได้เป็น p(x) q(x) ≥ 0
กลับไปที่เนื้อหา
-
7062 การแก้สมการตัวแปรเดียว /lesson-mathematics/item/7062-2017-05-25-14-38-58เพิ่มในรายการโปรด