Ülesanne 1
Kui ruudu ühte külge vähendada kuue meetri võrra ja teist suurendada kolme meetri võrra, siis saadakse ristkülik, mille pindala on ruudu pindalast 37,5% võrra väiksem. Leia selle ruudu külg a.
- Koosta teksti järgi võrrand
- Ruutvõrrand
- Võrrandi lahendid (x1 < x2)
Vastus
Ruudu külg on m.
Lahendus
- Koosta võrrand, kus ruudu külg a meetrit on tundmatu ja ruudu pindala on a2 ruutmeetrit.
- Kui ruudu külge vähendada kuue meetri võrra, siis on saadud ristküliku külg a – 6 meetrit.
- Kui ruudu külge suurendada kolme meetri võrra, siis on saadud ristküliku külg a + 3 meetrit.
- Ristküliku pindala on seega (a – 6)(a + 3).
- Kuna ristküliku pindala on ruudu pindalast väiksem 37,5% võrra, siis moodustab ta ruudu pindalast 62,5%.
- Koostame võrrandi:
0,625a2 = (a – 6)(a + 3) - Lahendame võrrandi
0,625a2 = a2 + 3a – 6a – 18
0,625a2 = a2 – 3a – 18
0,375a2 – 3a – 18 = 0
a1 = –4
a2 = 12 - Võime lahendada ka taandatud ruutvõrrandi
a2 – 8a – 48 = 0
Kuna ruudu külg ei saa olla –4 meetrit, siis on ainuke õige vastus 12. Kontrolli, kas see on õige tulemus!
Ülesanne 2
Kolm salatit (s) ja neli jooki (j) maksavad puhvetis kokku 24 eurot ja 90 senti. Neli salatit ja kolm jooki aga kokku 28 eurot ja 30 senti. Mitu eurot tuleb kokku maksta ühe salati ja ühe joogi eest?
- Koosta võrrandisüsteem
- Võrrandisüsteemi lahendid
s = | ||
j = |
Vastus
Ühe salati ja ühe joogi hind on kokku eurot.
Lahendus
- Kui ühe salati hind on s ja joogi hind j eurot, siis saame võrrandisüsteemi
- Lahenda võrrandisüsteem asendus- või liitmisvõttega.
Asendusvõtte korral avalda näiteks esimesest võrrandist j:
4j = 24,9 – 3s
j = 6,225 – 0,75s
ja asenda see teise võrrandisse:
4s + 3(6,225 – 0,75s) = 28,3
4s + 18,675 – 2,25s = 28,3
1,75s = 9,625
s = 5,5 ja
j = 6,225 – 0,75 ⋅ 5,5 = 2,1 - Seega lahendid on Kontrolli, kas need on õiged tulemused!
Järelikult on ühe salati ja ühe joogi hind kokku 5,5 + 2,1 = 7,6 eurot.
Ülesanne 3
Vihje
x^2+3x+2=
Vihje
Vihje
Vastus
Lahendus
- Vii kõik võrrandi liikmed ühele poole ja võrdsusta avaldis nulliga. Samal ajal tegurda nimetajas olev ruutkolmliige.
\frac{4x-6}{x+2}-\frac{x}{x+1}-\frac{9}{\left(x+1\right)\left(x+2\right)}=0 - Teisenda murrud ühenimelisteks ja vii võrrandi liikmed ühisele murrujoonele.
\frac{4x-6^{\ |x+1}}{x+2}-\frac{x^{\ |x+2}}{x+1}-\frac{9}{\left(x+1\right)\left(x+2\right)}=0
\frac{\left(4x-6\right)\left(x+1\right)-x\left(x+2\right)-9}{\left(x+2\right)\left(x+1\right)}=0 \frac{4x^2+4x-6x-6-x^2-2x-9}{\left(x+2\right)\left(x+1\right)}=0
\frac{3x^2-4x-15}{\left(x+2\right)\left(x+1\right)}=0 - Murd võrdub nulliga siis, kui tema lugeja on võrdne nulliga ja nimetaja on nullist erinev.
3x2 – 4x – 15 = 0
x1 = 3x_2=-\frac{5}{3}
(x + 2)(x + 1) ≠ 0
x ≠ –2, x ≠ –1
Kontrolli mõlemat lahendit! - Võrrandi lahendid on:
x1 = 3x_2=-\frac{5}{3}
Ülesanne 4
Vihje
- Teisendatud tegurid
- Saadud ruutvõrrand
Vastus
Lahendus
- Teisenda kõik tegurid arvu kaks astmeteks.
0,25=\frac{1}{4}=2^{-2}
4x = 22x\left(2^{-2}\cdot2^{2x}\right)^x=\left(2^{x+3}\right)^2 \left(2^{2x-2}\right)^x=\left(2^{x+3}\right)^2 - Edasi kasuta reeglit: astme astendamisel astendajad korrutatakse.
2^{2x^2-2x}=2^{2x+6} - Võrdsete astmete korral, kui alused on võrdsed, siis peavad võrduma ka astendajad.
2x2 – 2x = 2x + 6 - Nüüd lahenda saadud ruutvõrrand.
2x2 – 4x – 6 = 0
x2 – 2x – 3 = 0
x1 = –1,
x2 = 3 - Kontrollimisel selgub, et mõlemad lahendid sobivad järelikult on võrrandil kaks lahendit.
x1 = –1 ja x2 = 3
Ülesanne 5
log2(x2 – 5x + 6 = log2(x – 2) + 1
Vihje
1. Vii logaritmi sisaldavad liikmed võrrandi vasakule poolele ja kasuta logaritmi omadust
2. Nüüd kasuta logaritmi definitsiooni
3. Lahenda murdvõrrand
- Saadud ruutvõrrand
- Ruutvõrrandi lahendid (x1 < x2)
x1 =
x2 = - NB! Logaritmvõrrandi lahendeid peab kindlasti kontrollima!
Vastus
x =
Lahendus
Üks võimalik lahendus:
- Vii logaritmi sisaldavad liikmed võrrandi vasakule poolele ja kasuta logaritmi omadust
\log\left(a\right)-\log\left(b\right)=\log\left(\frac{a}{b}\right).
log2 (x2 – 5x + 6) – log2 (x – 2) = 1\log_2\frac{x^2-5x+6}{x-2}=1 - Nüüd kasuta logaritmi definitsiooni loga (b) = c ⇒ ac = b:
\frac{x^2-5x+6}{x-2}=2 - Saadud murdvõrrandi võib lahendada võrde põhiomadust kasutades tingimusel, et x ≠ 2.x2 – 5x + 6 = 2x – 4
x2 – 7x + 10 = 0
x1 = 2
x2 = 5 - Esimene lahenditest ei sobi, sest ei kuulu murdvõrrandi määramispiirkonda.
- Kontrollime teist lahendit.
NB! Logaritmvõrrandi lahendeid peab kindlasti kontrollima!
Kontroll:
vp = log2 (52 – 5 ⋅ 5 + 6) = log2 (6) = = log2 (3 ⋅ 2) = log2 (3) + 1
pp = log2 (5 – 2) + 1 = log2 (3) + 1
vp = pp - Võrrandi lahend on x = 5.
Ülesanne 6
Vihje
- Esimene võrrand saab pärast astendamist kuju
. - Teine võrrand saab kuju
. - Korrastatud ruutvõrrandid ja lahendid (x1 < x2)
- ruutvõrrand
- ruutvõrrand
- ruutvõrrand
- Juurvõrrandi lahendid kuuluvad hulka
.
Vastus
Lahendite summa on
Lahendus
Juurvõrrandi lahendamisel tuleb võrrandi mõlemad pooled astendada astendajaga, mis juurest vabastaks. Siin ülesandes arvuga kaks.
- Esimene võrrand saab pärast astendamist kuju 5 – 4x = x2 + 8x + 16.
NB! Ära unusta, et hulkliikmete astendamisel peab kasutama korrutamise abivalemeid! - Teine võrrand saab kuju x2 – 6x = 10 – 3x.
- Korrastame ruutvõrrandid ja lahendame.
- 5 – 4x = x2 + 8x + 16
x2 + 12x + 11 = 0
x1 = –11
x2 = –1
Lahend x1 = –11 on võõrlahend. - x2 – 6x = 10 – 3x
x2 – 3x – 10 = 0
x1 = 5
x2 = –2
Lahend x1 = 5 on võõrlahend.
- 5 – 4x = x2 + 8x + 16
- Kontrollimisel selgub, et lahendid –1 ja –2 rahuldavad vastavalt esimest ja teist võrrandit.
- Järelikult on antud võrrandite lahendite summa –1 + (–2) = –3.
Ülesanne 7
x2 – (4p + 3)x + 3p2 + 3p = 0
Vihje
D = b2 – 4ac on võrdne nulliga.
- Ruutvõrrand
Vastus
Lahendus
- Tegemist on parameetrit sisaldava ruutvõrrandiga, kus
a = 1,
b = – (4p +3),
c = 3p2 + 3p. - Ruutvõrrandil on üks lahend, kui diskriminant D = b2 – 4ac on võrdne nulliga. Lahendame võrrandi[– (4p + 3)]2 – 4 ⋅ 1 ⋅ (3p2 +3p) = 0.16p2 + 24p + 9 – 12p2 – 12p = 0
4p2 + 12p + 9 = 0 - Kui p = –1,5, siis on antud ruutvõrrandil üks lahend (kaks võrdset lahendit).
Ülesanne 8
Rattamatkajate seltskond pidi külasse jõudmiseks valima kahe tee vahel. Mööda siledat maanteed oli vaja sõita 16 km, aga läbi liivase metsatee vaid 10 km. Grupp jagunes kaheks. Pikema tee valinud ratturite keskmine kiirus oli kaks korda suurem kui liivasel teel sõitjate kiirus ning nad jõudsid sihtpunkti kümme minutit varem. Kui kiiresti sõitsid keskmiselt mõlema grupi ratturid ja kaua sõit kestis?
Vastus
Kiiremate ratturite kiirus oli:
Lühema tee valinute kiirus oli:
Kiiremate ratturite aeg minutites: minutit
Aeglasemate ratturite aeg minutites: minutit
Lahendus
- Tähistame pikema tee valinute kiiruse tähega
x\ \left[\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}\right], siis neil kulub sõiduks aegat_1=\frac{16}{x} tundi. - Kuna aeglasemate ratturite kiirus on kaks korda väiksem, on nende kiirus
0,5x\ \left[\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}\right] ja aegt_2=\frac{10}{0,5x}. - Kuna ratturite sõiduaegade erinevus oli
10\ \mathrm{\min}\ =\frac{1}{6}\ \mathrm{h}, siis peame lahendama võrrandi
t_2-t_1=\frac{1}{6} \frac{10}{0,5x}-\frac{16}{x}=\frac{1}{6} - Lahendame võrrandi
\frac{20-16}{x}=\frac{1}{6}
x = 24 - Kui kiiremate ratturite kiirus oli
24\ \frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}, siis teiste kiirus oli kaks korda väiksem,\frac{24}{2}=12\ \left[\frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}}\right]. - Sõiduajad olid:
t_1=\frac{16}{24}=\frac{2}{3}\ \left[\mathrm{h}\right]=40\ \left[\mathrm{\min}\right]
t_2=\frac{10}{12}=\frac{5}{6}\ \left[\mathrm{h}\right]=50\ \left[\mathrm{\min}\right] - Ratturite kiirused olid
24\ \frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}} ja12\ \frac{\mathrm{km}}{\mathrm{h}} ning sõiduajad 40 min ja 50 min.
Ülesanne 9
Stella, kes tunni ajal pastakaga lauda sodis, sai ülesandeks pärast koolipäeva lõppu kogu klassi lauad puhtaks küürida. Tal kulus selleks veidi vähem kui tund. Järgmisel nädalal jäi juba mitmendat korda lauaplaadi sodimisega vahele Moona, kellel tänu pikale praktikale kulub kõikide klassis olevate laudade küürimiseks 0,15 tundi vähem kui Stellal. Moonale otsustas appi tulla Stella, et koos töö kiiremini valmis saada. Koos said tüdrukud tööga hakkama kahekümne minutiga. Kui kaua oleks aega läinud mõlemal üksi töötades, kui arvestada eelneva kogemusega?
Vihje
Kuna Moona töötab Stellast kiiremini, siis teeks ta kogu klassi lauad puhtaks
x – 9 minutiga (0,15 h = 9 min).
Kuna koos kuluks tüdrukutel laudade küürimiseks aega 20 minutit, siis ühe minutiga saaksid nad puhtaks 1/20 laudadest.
Vastus
Stellal kuluks üksi töötades minutit.
Moonal kuluks üksi töötades minutit.
Lahendus
- Oletame, et Stellal kulus laudade puhastamiseks x minutit, siis teeks ta ühe minutiga puhtaks
\frac{1}{x} laudadest. - Kuna Moona töötab Stellast kiiremini, siis teeks ta kogu klassi lauad puhtaks x – 9 minutiga (0,15 h = 9 min).
- Kuna koos kuluks tüdrukutel laudade küürimiseks aega 20 minutit, siis ühe minutiga saaksid nad puhtaks
\frac{1}{20} laudadest. Stella ja Moona koos töötamist kirjeldab võrrand:
\frac{1}{x}+\frac{1}{x-9}=\frac{1}{20} - Lahenda murdvõrrand
\frac{1}{x}+\frac{1}{x-9}=\frac{1}{20}.
Seda võib teha näiteks võrde põhiomadust kasutades tingimusel, et x ≠ 0, x ≠ 9.\frac{x-9+x}{x\left(x-9\right)}=\frac{1}{20} \frac{2x-9}{x^2-9x}=\frac{1}{20}
x2 – 9x = 20 (2x – 9)
x2 – 9x = 40x – 180
x2 – 49x + 180 = 0
x1 = 45
x2 = 4 - Kui Stella teeks kogu töö ära 45 minutiga, siis Moonal läheks aega 45 – 9 = 36 minutit. Ühe minutiga teeksid nad ära
\frac{1}{45}+\frac{1}{36}=\frac{9}{180}=\frac{1}{20}
tööst. See tähendab, et kogu töö tegemiseks kuluks kakskümmend minutit. - Aeg x2 = 4 minutit ei sobi, sest siis töötaks Moona 4 – 9 = –5 minutit.