Come risolvere e rappresentare graficamente un set di soluzioni

Se hai un'equazione​ = ​f​(​X​), il suo insieme di soluzioni è la raccolta diXevalori – spesso scritti nella forma (X​, ​) – che rendono vera l'equazione. In altre parole, rendono uguali tra loro i lati destro e sinistro dell'equazione. A seconda del tipo di equazione con cui hai a che fare, l'insieme di soluzioni potrebbe essere alcuni punti o una linea, oppure potrebbe anche essere una disuguaglianza, che puoi rappresentare graficamente una volta identificati due o più punti nella soluzione impostato.

La strategia per identificare il tuo set di soluzioni

L'identificazione dell'insieme di soluzioni di un'equazione di solito comporta tre passaggi: in primo luogo, si risolve l'equazione per una variabile in termini dell'altra; la convenzione è di risolvere perin termini diX.Successivamente, identifica qualeXi valori possono far parte del tuo set di soluzioni. E infine, sostituisciXvalori nell'equazione per trovare il corrispondentevalori.

Suggerimenti

  • Se ti è stato chiesto di rappresentare graficamente il tuo set di soluzioni, non devi trovare ogni singolo punto in esso. Hai solo bisogno di quanto basta per definire la linea formata dall'insieme di soluzioni.

Esempio 1.Risolvi per il set di soluzioni di

2y = 6x

    Per cosa "risolvi"in termini diX"significa davvero isolareda solo su un lato dell'equazione. In questo caso, dividi entrambi i membri dell'equazione per 2. Questo ti dà:

    y = 3x

    Quindi, controlla per vedere se ci sono degli invalidiXvalori. Ad esempio, se la tua equazione includeva una frazione come 3/X, useresti la tua conoscenza che non puoi avere zero alla fine di una frazione per dirti cheX= 0 non è un membro dell'insieme di soluzioni.

    Ma con questo esempio,​ = 3​X, non ci sonoXvalori che invaliderebbero l'equazione. Quindi puoi scegliere qualsiasiXvalori desiderati per la parte successiva del problema. Per semplicità, usaX= 1, 2, 3 per il passaggio successivo.

    Sostituisci ilXvalori dall'ultimo passaggio nell'equazione, quindi risolvi per trovare ogni corrispondentevalore.

    \text{Per } x = 1 \text{ hai } y = 3(1) \text{ o } y = 3 \\ \text{ Per } x = 2 \text{ hai } y = 3(2) \text{ o } y = 6 \\ \text{ Per } x = 3 \text{ hai } y = 3(3) \text{ o } y = 9

    Quindi, se dati insieme, hai tre set di accoppiatiXevalori, o tre punti su una linea:

    (1,3) (2,6) (3,9)

Rappresentazione grafica del set di soluzioni

Ora che hai impostato la tua soluzione, è il momento di tracciarla graficamente. C'è un po' di "magia dell'algebra" coinvolta qui, perché non tutte le equazioni risultano in una linea retta. Ma con l'attuale esempio di equazione di​ = 3​X, puoi usare la tua conoscenza dell'algebra per riconoscere che stai guardando la forma standard per l'equazione di una retta

y = mx + b

dovem= 3 eb= 0. Quindi questa equazione genera una linea retta. Ciò significa che hai solo bisogno di rappresentare graficamente due punti e collegarli per definire la linea, sebbene il terzo punto sia utile per controllare il tuo lavoro.

Suggerimenti

  • Assicurati di estendere la tua linea oltre i punti che hai disegnato. La notazione usuale è una piccola freccia a ciascuna estremità della linea, per mostrare che si estende all'infinito.

Rappresentazione grafica delle disuguaglianze come insieme di soluzioni

Lo stesso processo funziona per risolvere e rappresentare graficamente l'insieme di soluzioni di una disuguaglianza. Considera che ti viene chiesto di risolvere e rappresentare graficamente la disuguaglianza

-y ≥ 2x

Seguirai quasi esattamente gli stessi passaggi della risoluzione di un'equazione, con un paio di stranezze introdotte dalla presenza della disuguaglianza.

    Isolareda solo, moltiplica (o dividi) entrambi i membri per -1, che ti dà:

    y -2x

    Suggerimenti

    • Attento: è una trappola! Ti ricordi che con la notazione di disuguaglianza, moltiplicare o dividere entrambi i lati dell'equazione per un numero negativo significa che devi invertire la direzione del segno di disuguaglianza?

    Usando la tua conoscenza dell'algebra, puoi vedere che qualsiasi valore diXè possibile. Quindi, mentre potresti usare qualsiasiXvalori per il passaggio successivo, è comodo e semplice da usareX= 1, 2, 3 di nuovo.

    Risolvere pervalori, utilizzando ilXvalori che hai scelto nel passaggio precedente.

    \text{ Quindi, per } x = 1 \text{, hai }y ≤ -2(1) \text{ o } y ≤ -2 \\ \text{ Per } x = 2 \text{, tu avere } y ≤ -2(2) \text{ o } y ≤ -4 \\ \text{ Per } x = 3 \text{, hai } y ≤ -2(3) \text{ o } y ≤ - 6

    Le tue soluzioni abbinate sono:

    (1,-2) (2,-4) (3,-6)

    ma non dimenticare quel segno di disuguaglianza: è importante nel passaggio successivo.

    Per prima cosa, traccia il grafico della linea rappresentata dai punti nel tuo set di soluzioni. Poiché il tuo segno di disuguaglianza ≤ si legge come "minore o uguale a", traccia la linea in modo solido; fa parte del tuo set di soluzioni. Se avessi a che fare con la disuguaglianza stretta

    Quindi, ombreggia tutto sotto la pendenza della tua linea. Questi sono tutti i valori "minori" della linea e il grafico è completo.

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