Lecția III.8 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 1 (gratuit)

Rezolvare scurtă

a)
\( (-5) \cdot x = 10, A = \mathbb{Z}_{+} \)
\( (-5) < 0 \) și \( 10 > 0 \implies x < 0 \implies x \notin \mathbb{Z}_{+} \) Răspuns: Nu
b)
\( 6 + x = 4, A = \mathbb{Z}_{-} \)
\( 4 < 6 \implies x = 4 - 6 = -2 \implies -2 \in \mathbb{Z}_{-} \) Răspuns: Da
c)
\( (-5) : x = 1, A = \mathbb{Z}_{-} \)
\( 1 > 0 \) și \( -5 < 0 \implies x < 0 \implies x \in \mathbb{Z}_{-} \) Răspuns: Da
d)
\( 9 - x = 1, A = \mathbb{N} \)
\( x = 9 - 1 = 8 \implies 8 \in \mathbb{N} \) Răspuns: Da
e)
\( (-5) - x = 0, A = \{-5, 5\} \)
\( x = -5 \implies -5 \in \{-5, 5\} \) Răspuns: Da
f)
\( x - 4 = 1, A = \{-5, -4, -3\} \)
\( x = 1 + 4 = 5 \implies 5 \notin \{-5, -4, -3\} \) Răspuns: Nu

Rezolvare detaliată

Pentru a verifica dacă soluția unei ecuații aparține unei mulțimi date fără a rezolva complet ecuația, vom analiza semnele numerelor și proprietățile operațiilor cu numere întregi.

a) \( (-5) \cdot x = 10, x \in \mathbb{Z}, A = \mathbb{Z}_{+} \)

Pasul 1: Analiza semnelor

Avem un produs de două numere care este egal cu un număr pozitiv (\( 10 > 0 \)). Conform regulii semnelor la înmulțire, produsul este pozitiv dacă factorii au același semn. Deoarece primul factor este negativ (\( -5 \)), rezultă că și al doilea factor, \( x \), trebuie să fie negativ.

Pasul 2: Concluzie

Dacă \( x \) este negativ, atunci \( x \in \mathbb{Z}_{-} \). Mulțimea \( A = \mathbb{Z}_{+} \) conține doar numere întregi pozitive. Prin urmare, soluția nu aparține mulțimii \( A \). Răspuns: Nu

b) \( 6 + x = 4, x \in \mathbb{Z}, A = \mathbb{Z}_{-} \)

Pasul 1: Compararea termenilor

În ecuația \( 6 + x = 4 \), suma este mai mică decât primul termen (\( 4 < 6 \)). Acest lucru este posibil în mulțimea numerelor întregi doar dacă termenul adunat, \( x \), este un număr negativ.

Pasul 2: Concluzie

Deoarece \( x \) trebuie să fie negativ, acesta aparține mulțimii numerelor întregi negative \( \mathbb{Z}_{-} \). Răspuns: Da

c) \( (-5) : x = 1, x \in \mathbb{Z}, A = \mathbb{Z}_{-} \)

Pasul 1: Analiza câtului

Câtul împărțirii este \( 1 \), care este un număr pozitiv. Pentru ca rezultatul unei împărțiri să fie pozitiv, deîmpărțitul și împărțitorul trebuie să aibă același semn. Deîmpărțitul este \( -5 \) (negativ), deci \( x \) trebuie să fie tot negativ.

Pasul 2: Concluzie

Fiind negativ, \( x \in \mathbb{Z}_{-} \), deci soluția aparține mulțimii \( A \). Răspuns: Da

d) \( 9 - x = 1, x \in \mathbb{Z}, A = \mathbb{N} \)

Pasul 1: Estimarea valorii

Pentru a obține \( 1 \) din \( 9 \), trebuie să scădem un număr mai mic decât \( 9 \). Deoarece \( 9 - 8 = 1 \), observăm că \( x \) este \( 8 \).

Pasul 2: Verificarea apartenenței

Numărul \( 8 \) este un număr natural, deci \( x \in \mathbb{N} \). Răspuns: Da

e) \( (-5) - x = 0, x \in \mathbb{Z}, A = \{-5, 5\} \)

Pasul 1: Proprietatea scăderii

Diferența a două numere este \( 0 \) dacă și numai dacă numerele sunt egale. Deci, trebuie să avem \( x = -5 \).

Pasul 2: Verificarea în mulțime

Valoarea \( -5 \) se regăsește în mulțimea \( A = \{-5, 5\} \). Răspuns: Da

f) \( x - 4 = 1, x \in \mathbb{Z}, A = \{-5, -4, -3\} \)

Pasul 1: Estimarea valorii

Pentru ca scăzând \( 4 \) dintr-un număr să obținem \( 1 \), acel număr trebuie să fie \( 5 \) (\( 5 - 4 = 1 \)).

Pasul 2: Verificarea în mulțime

Numărul \( 5 \) este pozitiv, în timp ce mulțimea \( A = \{-5, -4, -3\} \) conține doar numere negative. Deci \( 5 \notin A \). Răspuns: Nu

Rezolvare scurtă:

a) \( (-5) \cdot x = 10 \implies x = -2 \notin \mathbb{Z}_{+} \implies \) Nu b) \( 6 + x = 4 \implies x = -2 \in \mathbb{Z}_{-} \implies \) Da c) \( (-5) : x = 1 \implies x = -5 \in \mathbb{Z}_{-} \implies \) Da d) \( 9 - x = 1 \implies x = 8 \in \mathbb{N} \implies \) Da e) \( -5 - x = 0 \implies x = -5 \in \{-5, 5\} \implies \) Da f) \( x - 4 = 1 \implies x = 5 \notin \{-5, -4, -3\} \implies \) Nu

Cele mai importante aspecte ale lecției

Pentru a rezolva o ecuație de tipul \( ax + c = bx + d \), principiul de bază este separarea termenilor. Trecerea unui termen dintr-o parte în alta a semnului de egalitate se face întotdeauna cu semn schimbat.
Exemplu rapid: \( 3x - 4 = x + 6 \) devine \( 3x - x = 6 + 4 \), de unde rezultă \( 2x = 10 \), adică \( x = 5 \).
Ecuațiile care conduc la același rezultat se numesc echivalente. O soluție este acceptată doar dacă face parte din mulțimea cerută (de exemplu, mulțimea numerelor întregi \( \mathbb{Z} \)).
O ecuație într-o mulțime numerică \( M \) este o egalitate care conține un element necunoscut din \( M \), reprezentat printr-o literă (de obicei \( x \)).
Expresiile aflate de o parte și de alta a semnului egal se numesc membrii egalității (membrul stâng și membrul drept).
O soluție a ecuației este orice număr din mulțimea \( M \) care, pus în locul necunoscutei, face ca egalitatea să fie adevărată.
A rezolva o ecuație înseamnă a-i găsi toate soluțiile posibile în mulțimea dată.
Pentru ecuația \( x - x^2 = 3x \):
Membrul stâng este \( x - x^2 \), iar membrul drept este \( 3x \). Literă \( x \) este necunoscuta.
Verificați dacă numărul \( -2 \) este soluție pentru ecuația \( -3x + 6 = 12 \).
Înlocuim pe \( x \) cu \( -2 \) în ecuație:
\( -3 \cdot (-2) + 6 = 12 \)
\( 6 + 6 = 12 \)
\( 12 = 12 \) (adevărat).
Răspuns: Da, \( -2 \) este soluție a ecuației.
Două ecuații care au exact aceleași soluții în aceeași mulțime se numesc ecuații echivalente. Echivalența se notează cu simbolul \( \Leftrightarrow \).
Ecuațiile \( 6x - 5 = 3x + 1 \), \( 3x = 6 \) și \( 12x - 4 = 6x + 8 \) au toate soluția unică \( 2 \), deci putem scrie: \[ 6x - 5 = 3x + 1 \Leftrightarrow 3x = 6 \Leftrightarrow 12x - 4 = 6x + 8 \]
Pentru a rezolva ecuații, le transformăm în ecuații echivalente mai simple, folosind următoarele proprietăți:
Dacă adunăm sau scădem același număr din ambii membri ai unei ecuații, obținem o ecuație echivalentă.
Regula mutării termenilor: Orice termen poate fi trecut dintr-un membru în celălalt al ecuației, cu condiția să i se schimbe semnul (din \(+\) în \(-\) și invers).
Dacă înmulțim sau împărțim ambii membri ai unei ecuații cu un număr nenul (diferit de zero), obținem o ecuație echivalentă.
Se trec toți termenii care conțin necunoscuta într-un membru (de obicei în stânga) și toți termenii liberi (numerele simple) în celălalt membru. Atenție la schimbarea semnelor!
Se reduc termenii asemenea din fiecare membru. Se ajunge la o ecuație simplă de forma \( a \cdot x = b \), unde \( a \) este coeficientul necunoscutei, iar \( b \) este termenul liber.
Se împart ambii membri la coeficientul \( a \) (dacă \( a \neq 0 \)). Soluția va fi \( x = b : a \).
Notă pentru mulțimea numerelor întregi (\( \mathbb{Z} \)): Dacă împărțirea nu dă un număr întreg (adică \( a \) nu îl divide pe \( b \)), ecuația nu are soluție în \( \mathbb{Z} \).
Exemplu de rezolvare pas cu pas: Rezolvăm ecuația \( -2t + 9 = 2t + 5 \) în \( \mathbb{Z} \).
Ecuația obținută Explicația etapei
\( -2t + 9 = 2t + 5 \) Ecuația inițială.
\( -2t = 2t + 5 - 9 \) Trecem termenul \( +9 \) în membrul drept, schimbându-i semnul (devine \( -9 \)).
\( -2t - 2t = +5 - 9 \) Trecem termenul \( 2t \) în membrul stâng, schimbându-i semnul (devine \( -2t \)).
\( -4t = -4 \) Efectuăm calculele în ambii membri.
\( t = 1 \) Împărțim ambii membri la \( -4 \). Deoarece \( 1 \in \mathbb{Z} \), soluția este validă. Mulțimea soluțiilor: \( S = \{1\} \).

Probleme de antrenament

Ușoară: Rezolvați în mulțimea numerelor întregi (\( \mathbb{Z} \)) ecuația: \( 7x - 14 = 0 \).
Mutăm termenul liber în partea dreaptă cu semn schimbat:
\( 7x = 14 \)
Împărțim ambii membri la 7:
\( x = 14 : 7 \)
\( x = 2 \)
Deoarece \( 2 \in \mathbb{Z} \), mulțimea soluțiilor este \( S = \{2\} \).
Medie: Rezolvați ecuația \( 2x - 1 = -3 \) în mulțimea \( A = \{-3, -2, -1, 2\} \).
Rezolvăm ecuația parcurgând etapele:
\( 2x = -3 + 1 \) (am mutat pe \( -1 \) cu semn schimbat)
\( 2x = -2 \)
\( x = -2 : 2 \)
\( x = -1 \)
Verificăm dacă soluția aparține mulțimii date: \( -1 \in A \).
Prin urmare, mulțimea soluțiilor este \( S = \{-1\} \).
Dificilă: Rezolvați în mulțimea numerelor întregi (\( \mathbb{Z} \)) ecuația: \( 5(x + 3) = 2(5x - 5) \).
Mai întâi desfacem parantezele (înmulțim factorul din față cu fiecare termen din paranteză):
\( 5x + 15 = 10x - 10 \)
Separăm termenii (mutăm pe \( 10x \) în stânga și pe \( 15 \) în dreapta, schimbând semnele):
\( 5x - 10x = -10 - 15 \)
Efectuăm calculele:
\( -5x = -25 \)
Împărțim la coeficientul lui \( x \), adică la \( -5 \):
\( x = -25 : (-5) \)
\( x = 5 \)
Deoarece \( 5 \in \mathbb{Z} \), mulțimea soluțiilor este \( S = \{5\} \).

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: