8. egyenletek, egyenlőtlenségek, egyenletrendszerek ii. · 1 8. egyenletek, egyenlőtlenségek,...

21
1 8. Egyenletek, egyenlőtlenségek, egyenletrendszerek II. Elméleti összefoglaló Az 0 2 = + + c bx ax , 0 a egyenletet másodfokú egyenletnek nevezzük. A ac b D 4 2 = kifejezést az egyenlet diszkriminánsának nevezzük. Ha 0 > D , az egyenletnek két különböző gyöke van; ha 0 = D , az egyenlet két gyöke egyenlő (illetve azt is mondjuk, hogy az egyenletnek egy gyöke van); ha 0 < D , az egyenletnek nincs valós gyöke. Az egyenlet gyökeit megkapjuk a másodfokú egyenlet megoldóképletével: a ac b b x 2 4 2 2 , 1 ± = Néha magasabb fokú egyenletet is megoldhatunk a megoldóképlettel, ha az egyenletet al- kalmas helyettesítéssel másodfokú egyenletre vezethetjük vissza. Például az 0 4 5 2 4 = + x x egyenlet az 2 x y = helyettesítés után az 0 4 5 2 = + y y másodfokú alakot ölti. A gyökök és együtthatók közötti összefüggések: a c x x a b x x = = + 2 1 2 1 Másodfokú egyenlőtlenségnek nevezzük az 0 2 > + + c bx ax (vagy 0 < ) alakú egyenlőt- lenségeket. Az egyenlőtlenség megoldása azt jelenti, hogy megkeressük az ismeretlen azon értékeit, melyekre az egyenlőtlenség teljesül. A másodfokú egyenlőtlenséget algebrai úton is megoldhatjuk, ám sokszor egyszerűbb, ha az egyenlőtlenség geometriai tartalmát figyeljük: gondoljunk az c bx ax y + + = 2 parabolára. Keressük például az 0 3 4 2 < + x x egyenlőtlen- ség megoldását. Az 3 4 2 + = x x y parabola felfelé nyitott, zérushelyei 3 , 1 2 1 = = x x , a pa- rabola pontjai az 3 1 < < x intervallumban vannak az x-tengely alatt, így ez az intervallum az egyenlőtlenség megoldása. Négyzetgyökös egyenletekről beszélünk, ha az ismeretlen négyzetgyökjel alatt szerepel. A megoldásnál arra törekszünk, hogy az egyenletből a négyzetgyökös kifejezéseket kiküszöböl- jük. Ez általában úgy történik, hogy az egyenletet egyszer vagy többször négyzetre emeljük. Figyelnünk kell a kapott gyökök ellenőrzésére, mert a négyzetre emelésnél általában hamis gyökökkel bővül a megoldáshalmaz. Egy példa erre: az 2 1 = x egyenlet gyöke 3 = x ; ha négyzetre emeljük az egyenletet, a kapott ( ) 4 1 2 = x egyenlet gyökei 1 , 3 2 1 = = x x (hiszen 1 2 = x -re ( ) 4 1 2 2 = x teljesül). Kaptunk egy hamis gyököt, 1 2 = x az eredeti egyenletnek nem megoldása. Az olyan egyenletrendszert, amelyben az ismeretlenek másodfokú kifejezései szerepelnek, és magasabb fokúak nem, másodfokú egyenletrendszernek nevezzük. Általában az egyenle- tek és az ismeretlenek száma egyenlő. Megoldásuk többnyire úgy történik, hogy az egyik egyenletből az egyik ismeretlent kifejezzük, és ezt a másik egyenletben behelyettesítjük, így csökkentjük az ismeretlenek számát.

Upload: others

Post on 13-Sep-2019

24 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

1

8. Egyenletek, egyenlőtlenségek, egyenletrendszerek II.

Elméleti összefoglaló

Az 02 =++ cbxax , 0≠a egyenletet másodfokú egyenletnek nevezzük.

A acbD 42 −= kifejezést az egyenlet diszkriminánsának nevezzük. � Ha 0>D , az egyenletnek két különböző gyöke van; � ha 0=D , az egyenlet két gyöke egyenlő (illetve azt is mondjuk, hogy az egyenletnek

egy gyöke van); � ha 0<D , az egyenletnek nincs valós gyöke.

Az egyenlet gyökeit megkapjuk a másodfokú egyenlet megoldóképletével:

a

acbbx

2

42

2,1

−±−=

Néha magasabb fokú egyenletet is megoldhatunk a megoldóképlettel, ha az egyenletet al-

kalmas helyettesítéssel másodfokú egyenletre vezethetjük vissza. Például az 045 24 =+− xx

egyenlet az 2xy = helyettesítés után az 0452 =+− yy másodfokú alakot ölti.

A gyökök és együtthatók közötti összefüggések:

a

cxx

a

bxx

=⋅

−=+

21

21

Másodfokú egyenlőtlenségnek nevezzük az 02 >++ cbxax (vagy 0< ) alakú egyenlőt-lenségeket. Az egyenlőtlenség megoldása azt jelenti, hogy megkeressük az ismeretlen azon értékeit, melyekre az egyenlőtlenség teljesül. A másodfokú egyenlőtlenséget algebrai úton is megoldhatjuk, ám sokszor egyszerűbb, ha az egyenlőtlenség geometriai tartalmát figyeljük:

gondoljunk az cbxaxy ++= 2 parabolára. Keressük például az 0342 <+− xx egyenlőtlen-

ség megoldását. Az 342 +−= xxy parabola felfelé nyitott, zérushelyei 3,1 21 == xx , a pa-

rabola pontjai az 31 << x intervallumban vannak az x-tengely alatt, így ez az intervallum az egyenlőtlenség megoldása.

Négyzetgyökös egyenletekről beszélünk, ha az ismeretlen négyzetgyökjel alatt szerepel. A megoldásnál arra törekszünk, hogy az egyenletből a négyzetgyökös kifejezéseket kiküszöböl-jük. Ez általában úgy történik, hogy az egyenletet egyszer vagy többször négyzetre emeljük. Figyelnünk kell a kapott gyökök ellenőrzésére, mert a négyzetre emelésnél általában hamis gyökökkel bővül a megoldáshalmaz.

Egy példa erre: az 21 =−x egyenlet gyöke 3=x ; ha négyzetre emeljük az egyenletet, a

kapott ( ) 41 2 =−x egyenlet gyökei 1,3 21 −== xx (hiszen 12 −=x -re ( ) 41 22 =−x teljesül).

Kaptunk egy hamis gyököt, 12 −=x az eredeti egyenletnek nem megoldása.

Az olyan egyenletrendszert, amelyben az ismeretlenek másodfokú kifejezései szerepelnek, és magasabb fokúak nem, másodfokú egyenletrendszernek nevezzük. Általában az egyenle-tek és az ismeretlenek száma egyenlő. Megoldásuk többnyire úgy történik, hogy az egyik egyenletből az egyik ismeretlent kifejezzük, és ezt a másik egyenletben behelyettesítjük, így csökkentjük az ismeretlenek számát.

2

Kidolgozott feladatok

1. Két egymást követő természetes szám szorzata 272. Melyek ezek a számok?

Megoldás: A keresett számok n és 1+n . Ekkor ( ) 2721 =+nn , azaz 2722 =+ nn , átrendez-

ve: 02722 =−+ nn . Ennek a másodfokú egyenletnek a megoldásai 2

1088112,1

+±−=n ,

161 =n , 172 −=n . Az 172 −=n hamis gyök, hiszen 17− nem természetes szám.

A keresett két szám: 16 és 17.

2. Egy kézilabda-bajnokság tavaszi fordulójában minden csapat pontosan egyszer játszik bárme-lyik másik csapattal. Eddig összesen 65 mérkőzést játszottak le, de még minden csapatnak hátra van két mérkőzése. Hány csapat szerepel a bajnokságon?

Megoldás: A csapatok száma k. Minden csapatnak még két mérkőzése hátra van, így 3−k mérkőzést játszottak le a csapatok.

A lejátszott mérkőzések száma: ( )

652

3=

−kk. Rendezés után: 013032 =−− kk . Az egyenlet

gyökei: 10,13 21 −== kk . Mivel csapatok számáról van szó, csak a 131 =k megoldás lehet-

séges. A bajnokság tavaszi fordulójában 13 csapat vett részt.

3. Oldja meg az ( )( )( )( ) 1204321 =++++ xxxx egyenletet a valós számok halmazán.

Megoldás: ( )( ) 4541 2 ++=++ xxxx és ( )( ) 6532 2 ++=++ xxxx . Ezeket használva az

( )( ) 1206545 22 =++++ xxxx egyenlethez jutunk. Az 452 ++= xxy helyettesítés után kap-

juk az ( ) 01202,1202 2 =−+=+ yyyy egyenletet. Ennek gyökei: 12,10 21 −== yy .

Ha 10452 =++ xx , akkor 6,1 21 −== xx .

Ha 12452 −=++ xx , akkor 0<D , itt nem találunk gyököket.

Az eredeti egyenlet megoldásai: 6,1 21 −== xx .

4. Oldja meg az 4

4

3

3

5

5

1

1

++

+=

++

+

x

x

x

x

x

x

x

x egyenletet a valós számok halmazán.

Megoldás: Értelmezési tartomány 5;4;3;1≠x .

5

5

4

4

3

3

1

1

+−

+=

+−

+

x

x

x

x

x

x

x

x, azaz

( )( ) ( )( )54

2

31

4

−−

−=

−−

xx

x

xx

x. 01 =x megoldás. Ha 0≠x ,

akkor oszthatunk x2− -el (nem veszítünk gyököt):

( )( ) ( )( )54

1

31

2

−−=

−− xxxx, 037142 =+− xx , így 327,327 32 −=+= xx .

3

Az egyenlet megoldásai: 01 =x , 327,327 32 −=+= xx .

5. Oldja meg a xxx

x

xx

x 5

2

1

44

3222

=−

−−

+−

+ egyenletet a valós számok halmazán.

Megoldás: A kifejezések értelmezve vannak minden 2,0 ≠≠ xx valós számra.

Az ( ) ( ) xxx

x

x

x 5

2

1

2

322

=−

−−

+ egyenletet szorozzuk ( )22−xx -tel:

( ) ( ) ( ) ( )2252132 −⋅=−⋅−−⋅+ xxxxx , azaz 202052332 222 +−=−+−+ xxxxxx ,

222640 2 +−= xx , 011132 2 =+− xx . Az egyenlet a megoldásai: 4

81132,1

±=x , 5,51 =x

és 12 =x .

6. Oldja meg az 112

23

32

342

2

2

2

=−+

+++

−−

++

xx

xx

xx

xx egyenletet a valós számok halmazán.

Megoldás: Ha az egyenlet mindkét oldalát megszorozzuk a nevezőkkel, akkor egy negyedfo-kú egyenlethez jutunk. Ezt jó lenne elkerülni. Alakítsuk szorzattá a másodfokú polinomokat!

Az 0342 =++ xx egyenlet gyökei: 3,1 21 −=−= xx , így az egyenlet gyöktényezős alakja

( )( )31342 ++=++ xxxx .

Hasonlóan kapjuk a többi szorzatot: ( )( )31322 −+=−− xxxx , ( )( )21232 ++=++ xxxx és

( ) ( )( )1212

11212 2 −+=

−+=−+ xxxxxx .

Így az egyenlet: ( )( )( )( )

( )( )( )( )

1121

21

31

31=

−+++

+−+++

xx

xx

xx

xx. Értelmezési tartomány 5,0;3;1−≠x .

A törteket egyszerűsítjük ( )1+x -gyel: 112

2

3

3=

−+

+−+

x

x

x

x.

Szorozzuk az egyenletet a nevezőkkel: ( ) ( ) 3726352 222 +−=−−+−+ xxxxxx , azaz

012112 =−+ xx . Ennek az egyenletnek a gyökei: 12,1 21 −== xx .

Ezek az eredeti egyenlet megoldásai.

7. Az ( ) 0121 2 =−+++ mmxxm egyenletnek az m valós értékű paraméter mely értékeire lesz

két különböző valós gyöke? Megoldás: Ha 1−=m , akkor az egyenlet elsőfokú, és ekkor egyetlen megoldása van.

1−≠m esetén az egyenlet másodfokú, diszkriminánsa ( ) ( )( ) 041142 2 >=−+−= mmmD .

Tehát 1−≠m esetén az egyenletnek két különböző valós gyöke van.

4

8. Határozza meg az m paraméter értékét úgy, hogy az 012 =−+− mmxx egyenlet egyik gyöke a másik gyökének kétszerese legyen.

I. Megoldás: ( ) ( ) ( )222 24414 −=+−=−−−= mmmmmD , és 2≠m esetén az egyenletnek

két gyöke van, ezek ( )2

22,1

−±=

mmx , azaz 11 −= mx , 12 =x . Ha 21 2xx = , akkor 3=m .

Ha 12 2xx = , akkor 2

3=m .

II. Megoldás: 0≥D , és ha 2≠m az egyenletnek két gyöke van. A gyökök és együtthatók

közti összefüggés miatt mxx =+ 21 és 121 −=⋅ mxx . Mivel 21 2xx = , ezért mxx =+ 222 ,

32

mx = . Továbbá 121 −=⋅ mxx , azaz 1

33

2−=⋅ m

mm, 0992 2 =+− mm , így 3=m vagy

2

3=m .

9. a) Az 0132 =+− xx egyenlet gyökei a és b. Mennyi 33 ba + értéke?

b) Mennyi az 02 =++ qpxx gyökei reciprokának összege?

Megoldás: a) A gyökök és együtthatók közti összefüggést ( 1,3 ==+ abba ) használva az

alábbi azonosság megadja a választ: ( ) ( ) .1831333 3333 =⋅⋅−=+−+=+ baabbaba

b) A gyökök és együtthatók közötti összefüggések alapján: qxxpxx =−=+ 2121 , .

.11

21

21

21 q

p

xx

xx

xx

−=

+=+

10. Ha b és c konstansok és az ( )( ) 62 2 ++=++ cxxbxx egyenlőség minden x valós számra

teljesül, akkor mennyi c értéke?

Megoldás: A zárójelek felbontása után ,62 =b azaz .3=b Továbbá cxbxx =+2 , azaz

.5322 =+=+= bc

11. Határozza meg a p paraméter lehetséges értékeit, ha az 0122 =++ pxx egyenlet gyökeinek

különbsége 1.

Megoldás: Az egyenletnek akkor vannak megoldásai, ha 0≥D , ha 0482 ≥−p .

A gyökök és együtthatók közötti összefüggések és a gyökökre elvárt feltétel:

5

=−

=⋅

−=+

1

12

21

21

21

xx

xx

pxx

Innen 2

11

px

−= ,

2

12

px

−−= és 12

2

1

2

1=

−−⋅

− pp. Rendezés után: 492 =p . Tehát 7=p

vagy 7−=p , és ekkor teljesül a 0482 ≥−= pD feltétel is.

12. Az a paraméter mely értékeire lesz az 012 =++ axx és az 02 =++ axx egyenleteknek közös gyöke?

Megoldás: Mindkét egyenlet diszkriminánsa nem negatív: az 042 ≥−a és 041 ≥− a feltéte-leket az 2−≤a számok teljesítik.

Ha 0x mindkét egyenletnek megoldása, akkor 01020 =++ axx és 00

20 =++ axx . Vonjuk ki

az első egyenletből a másodikat: ( ) 11,01 000 −=−=−+− aaxaxax , és 01 ≠−a , ezért

10 =x . Ezt az értéket helyettesítve az egyenletbe kapjuk: 2−=a .

13. Oldja meg az 01617 48 =+− xx egyenletet a valós számok körében.

Megoldás: Az 4xy = helyettesítéssel másodfokú egyenlethez jutunk: 016172 =+− yy .

Ennek gyökei: 16,1 21 == yy .

Az eredeti egyenlet megoldásai: 2,2,1,1 4321 −==−== xxxx .

14. Határozza meg a b paraméter lehetséges értékeit, ha az 0622 =++− bbxx egyenlet gyökei pozitívak.

Megoldás: Az egyenletnek akkor vannak megoldásai, ha 0≥D . A gyökök akkor pozitív szá-

mok, ha 021 >+ xx és 021 >⋅ xx is teljesül.

( )( )1

0644

6

0

0

06

02

2

21

21

≥+−

−>

>

>+=⋅

>=+

bb

b

b

D

bxx

bxx

( ) 0644 2 ≥+− bb , azaz 062 ≥−− bb . Az ( )( )3262 −+=−−= bbbby parabola felfelé nyi-

tott, zérushelyei 2− és 3. Így ( ) 0644 2 ≥+− bb akkor teljesül, ha 2−≤b vagy 3≥b .

Az ( )1 feltételei akkor teljesülnek, ha 3≥b , ekkor lesznek az 0622 =++− bbxx egyenlet

gyökei pozitívak.

6

15. Hány olyan x egész szám van, amelyre 062 ≤−− xx teljesül?

Megoldás: Az ( ) ( )3262 −⋅+=−− xxxx parabola zérushelyei a –2 és a 3. Mivel a parabola

főegyütthatója pozitív, a parabola felfelé nyitott, ezért 062 ≤−− xx a két zérushely közötti értékekre teljesül. Az itteni egész számok: –2, –1, 0, 1, 2, 3. Tehát 6 olyan x egész szám van,

amelyre 062 ≤−− xx teljesül.

16. a) Mennyi az 823)( 2 +−= xxxf függvény legkisebb értéke?

b) Mennyi az 223)( xxxf −= függvény legnagyobb értéke?

Megoldás:

a) 3

23

3

23

3

13823)(

22 ≥+

−=+−= xxxxf . A függvény legkisebb értéke 3

23.

b) Az ( )xxxxxf 2323)( 2 −=−= parabola zérushelyei 0 és 2

3. A parabola alulról nyitott,

csúcspontja a két zérushely között félúton van, az 4

3=x helyen. Az itt felvett érték lesz a

függvény maximuma: 8

9

4

32

4

33

4

32

=

⋅−⋅=

f .

17. Oldja meg a 720414 22 =+++−+ xxxx egyenletet a valós számok körében.

Megoldás: Legyen 142 −+= xxt , ezzel a helyettesítéssel az egyenlet: 721 =++ tt .

Ennek értelmezési tartománya: 021,0 >⇒−>> ttt .

( ) ( )22721 tt −=+ , ttt +−=+ 144921 , 02814 =−t , .4,2 == tt Ez teljesíti a 0>t

feltételt. Innen 5,1,054,414 2122 −===−+=−+ xxxxxx .

18. Oldja meg az alábbi egyenleteket a valós számok körében.

a) xx −= 1

b) 31 =++ xx

Megoldás:

a) Értelmezési tartomány 01,0 ≥−≥ xx , tehát az egyenlet megoldásait 10 ≤≤ x feltétel

mellett keressük. Ekkor

( )130

12

2

+−=

−=

xx

xx

7

Ennek az egyenletnek a megoldása: 2

531

+=x ,

2

532

−=x . Az értelmezési tartománynak

1x nem eleme, ezért az egyenlet megoldása 2

53−=x .

b) Értelmezési tartomány 01,0 ≥+≥ xx , azaz 0≥x .

9

162599

513

1169

13

=

=+

=+

+++−=

+−=

x

x

x

xxx

xx

19. Oldja meg az alábbi egyenlőtlenségeket a valós számok halmazán.

a) xx −<1

b) 142 2 −≥− xxx

Megoldás:

a) Az értelmezési tartomány a négyzetgyök miatt 0≥x . A négyzetgyök értéke nemnegatív, ezért 01 ≥− x is teljesül. Ennek megfelelően a megoldást 10 ≤≤ x feltétel mellett keressük. Az értelmezési tartomány elemeire az egyenlőtlenség mindkét oldala nemnegatív, ezért ha mindkét oldalt négyzetre emeljük, akkor az egyenlőtlenség iránya változatlan marad:

( )130

12

2

+−<

−<

xx

xx

Ennek az egyenlőtlenségnek a megoldása 2

53−<x vagy

2

53+>x . Az értelmezési tarto-

mányt is figyelembe véve az eredeti egyenlőtlenség megoldása 2

530

−<≤ x .

b) Értelmezési tartomány 042 ≥− xx , ekkor 0≤x vagy 4≥x . A négyzetgyökös kifejezés értéke nemnegatív, ezért az egyenlőtlenség minden olyan esetben teljesül, amikor 01 ≤−x , azaz 1≤x . Így 0≤x esetén teljesül az egyenlőtlenség. Ha 1,01 ≥≥− xx , akkor az egyenlőtlenség mindkét oldala nemnegatív, így ha mindkét ol-

dalt négyzetre emeljük, akkor az egyenlőtlenség iránya változatlan marad:

( ) ( )

01143

12164

144

2

22

22

≥−−

+−≥−

−≥−

xx

xxxx

xxx

8

Ennek az egyenlőtlenségnek a megoldása: 3

527 −≤x vagy

3

527 +≥x . Az 1≥x feltétel

miatt 3

527 +≥x .

Összefoglalva a két lehetőséget az egyenlőtlenség megoldása: 0≤x vagy 3

527 +≥x , az

egyenlőtlenség megoldáshalmaza: ] ]

∞+

+∪∞− ;

3

5270; .

20. Oldja meg az

=+

=+

10

422 yx

yx egyenletrendszert a valós számok körében.

Megoldás: Az első egyenletből: xy −= 4 , ezt helyettesítjük a második egyenletbe:

( ) 104 22 =−+ xx . Négyzetre emelés és rendezés után: 0342 =+− xx . Ennek gyökei: 11 =x ,

32 =x . Az egyenletrendszer megoldásai: 3,1 11 == yx és 1,3 22 == yx .

21. Oldja meg az

=++

=+

93

522

xyyx

yx egyenletrendszert a valós számok körében.

Megoldás: Vezessünk be új ismeretleneket – ahogyan a változóiban szimmetrikus kifejezé-

seknél ez gyakori –, legyen xybyxa =+= , . Ekkor ( ) baxyyxyx 22 2222 −=−+=+ , és

=+

=−

93

522

ba

ba

Az első egyenlet 3-szorosához adjuk hozzá a második egyenlet 2-szeresét: 3323 2 =+ aa .

Ennek megoldásai: 3

11,3 21 −== aa , és 93 =+ ba miatt

9

38,2 21 == bb .

x és y értékeit az

=

=+

2

3

xy

yx és az

=

−=+

9

383

11

xy

yx

egyenletrendszerekből kapjuk. Az első eset-

ben ( ) 23 =− xx , azaz 2,1,023 212 ===+− xxxx és 1,2 21 == yy . A második egyenlet-

rendszerből az 9

38

3

11=

−−⋅ xx egyenletet kapjuk, ám az 09

38

3

112 =++ xx egyenlet

diszkriminánsa negatív (9

31−=D ), itt nem találunk megoldást.

Az egyenletrendszer megoldásai: 2,1 11 == yx és 1,2 22 == yx .

9

Ajánlott feladatok

1. Írjon fel olyan másodfokú egyenletet, amelynek gyökei 3 és 4− .

2. Oldja meg a ( )xxxx +=++ 124176 2 egyenletet a valós számok halmazán.

3. Oldja meg az 1053

6

1453

22

2

2

2

−+

++=

−+

++

xx

xx

xx

xx egyenletet a valós számok halmazán.

4. Oldja meg az 04

1

5

1

6

1

7

1=

−+

−+

−+

− xxxx egyenletet a valós számok halmazán.

5. Oldja meg az 3

126

2

64

4

208

1

22 2222

+

+++

+

++=

+

+++

+

++

x

xx

x

xx

x

xx

x

xx egyenletet a valós szá-

mok halmazán.

6. a) A 0173 2 =+− xx másodfokú egyenlet gyökei 1x és 2x . Mennyi ekkor 3212

31 xxxx + érté-

ke?

b) Az 02 =++ cbxx egyenlet gyökei az 0532 =−+ xx egyenlet gyökeinek reciprokai. Mennyi cb + értéke?

7. Az 062 =−+ pxx egyenlet egyik gyöke az 1=x . Mekkora p értéke?

8. Határozza meg az 02 =++ qpxx együtthatóit, ha az egyenlet gyökei p és q.

9. Az 02 =+− mxx egyik gyökének kétszeres gyöke az 032 =+− mxx egyenletnek, ahol 0≠m . Határozza meg az m paraméter lehetséges értékeit.

10. Az a paraméter mely értékeire lesz a ( ) ( ) 0112 2 =−++− axax egyenlet gyökeinek különb-

sége ugyanannyi, mint a gyökök szorzata?

11. Az 02 =++ cbxax egyenlet gyökei 1-nél nagyobbak. Mutassa meg, hogy a 02 =++ abxcx egyenlet gyökei 1-nél kisebb pozitív számok.

12. Határozza meg az a paraméter lehetséges értékeit úgy, hogy az ( ) 06224 2 <−+−+ aaxxa

egyenlőtlenség minden x valós számra teljesüljön.

13. Oldja meg a 2125 =−+− xx egyenletet a valós számok halmazán.

14. Oldja meg a 12145148 222 −+=−−+− xxxxx egyenletet a valós számok halmazán.

10

15. Oldja meg a 122335 22 +=++−++ xxxxx egyenletet a valós számok halmazán.

16. Oldja meg a 133 >+− xx egyenlőtlenséget a valós számok körében.

17. Milyen valós számokra teljesül a 22 5665 xxxx +−≥+− egyenlőtlenség?

18. Az cbxaxy ++= 2 parabolának a ( )2;4 pontban van a csúcsa, és a ( )0;2 pont illeszkedik a

parabolára. Határozza meg az a, b, c paraméterek értékét!

19. Melyek azok az a valós számok, amelyekre ( ) ( ) 0211 22 =−+++ xaxa egyenletnek pontosan

egyik gyöke esik a ( )1;0 intervallumba?

20. Oldja meg a valós számok körében a következő egyenletrendszert.

=++

=++

20

20022

yxyx

yxyx

21. Oldja meg a valós számok körében a következő egyenletrendszert.

=++

=++

10

202

2

yxyy

xxyx

22. Oldja meg a valós számok halmazán az alábbi egyenletrendszert.

=

=+

1

433

xy

yx

23. Oldja meg az alábbi egyenleteket a valós számok halmazán.

a) 91

21

72

2 =

+−

+x

xx

x

b) 027972 234 =+−+− xxxx

24. Oldja meg az alábbi egyenleteket a valós számok halmazán.

a) 21212 22 =++++− xxxx

b) 34412 22 =+−−++ xxxx

c) 21212 =−−−−+ xxxx

d) 1168143 =−−++−−+ xxxx

11

Az ajánlott feladatok megoldásai

1. Írjon fel olyan másodfokú egyenletet, amelynek gyökei 3 és 4− .

I. Megoldás: Az ( )( ) 043 =+− xx egyenletnek a 3 és 4− számok a gyökei. Innen a zárójelek

felbontásával kapjuk az 0122 =−+ xx egyenletet.

II. Megoldás: Használjuk a gyökök és együtthatók közti összefüggést! Ha az 02 =++ qpxx

egyenlet gyökei 3 és 4− , akkor ( ) ( ) qp =−⋅−=−+ 43,43 , azaz 12,1 −== qp . A keresett

egyenlet: 0122 =−+ xx .

III. Megoldás: Ha az 02 =++ qpxx egyenletnek gyökei a 3 és 4− számok, akkor

0332 =+⋅+ qp és ( ) ( ) 044 2 =+⋅−+− qp . Vonjuk ki az első egyenletet a második egyen-

letből: 1,077 ==− pp . Ezt helyettesítsük az első egyenletbe: 12,039 −==++ qq . A

keresett egyenlet: 0122 =−+ xx .

Megjegyzés. Ha az 02 =++ qpxx egyenletet megszorozzuk egy nullától különböző valós

számmal, az új egyenletnek is ugyanazok a számok lesznek a gyökei, mint az eredetinek. Így

például a 02422 2 =−+ xx egyenletnek is ugyanúgy a 3 és 4− számok a gyökei, mint az

0122 =−+ xx egyenletnek.

2. Oldja meg a ( )xxxx +=++ 124176 2 egyenletet a valós számok halmazán.

Megoldás: 1−=x nem megoldása az egyenletnek, oszthatunk ( )x+1 -el, nem veszítünk gyö-

köt: 0241

71

62

=−+

⋅++

⋅x

x

x

x. Az

x

xy

+=

1 helyettesítés után a 02476 2 =−+ yy

egyenlethez jutunk. Ennek gyökei: 3

8,

2

321 −== yy .

Ha 2

3

1=

+ x

x,

4

3,3,0994 21

2 −===−− xxxx . A 4

3− hamis gyök, hiszen az

2

3

1=

+ x

x

egyenlet csak pozitív számra teljesülhet.

Ha 3

8

1−=

+ x

x, 8,

9

8,064649 43

2 =−==−− xxxx . A 8 hamis gyök, hiszen az

3

8

1−=

+ x

x egyenlet csak negatív számra teljesülhet.

Ellenőrizve a kapott értékeket, az eredeti egyenletnek megoldásai az 31 =x és 9

83 −=x .

3. Oldja meg az 1053

6

1453

22

2

2

2

−+

++=

−+

++

xx

xx

xx

xx egyenletet a valós számok halmazán.

Megoldás: Értelmezési tartomány 6

1455;

6

1935 ±−±−≠x . Legyen 22 ++= xxa ,

1453 2 −+= xxb . Az 4

4

+

+=b

a

b

a egyenletből ba = , azaz 14532 22 −+=++ xxxx ,

01642 2 =−+ xx , 0822 =−+ xx . Az egyenlet megoldásai: 4,2 21 −== xx .

12

4. Oldja meg az 04

1

5

1

6

1

7

1=

−+

−+

−+

− xxxx egyenletet a valós számok halmazán.

Megoldás: Értelmezési tartomány 7;6;5;4≠x . 06

1

5

1

4

1

7

1=

+−

+

+− xxxx

, azaz

( )( ) ( )( )0

65

112

47

112=

−−

−+

−−

xx

x

xx

x.

Ha a számlálók értéke nulla, vagyis 0112 =−x , akkor 2

111 =x megoldása az egyenletnek.

Ha 2

11≠x , 0112 ≠−x , akkor oszthatunk ( )112 −x -gyel:

( )( ) ( )( )0

65

1

47

1=

−−+

−− xxxx,

ahonnan 029112 =+− xx , 2

511,

2

51132

−=

+= xx .

Egyenletünk megoldásai: 2

111 =x ,

2

511,

2

51132

−=

+= xx .

5. Oldja meg az 3

126

2

64

4

208

1

22 2222

+

+++

+

++=

+

+++

+

++

x

xx

x

xx

x

xx

x

xx egyenletet a valós szá-

mok halmazán.

Megoldás: Értelmezési tartomány 4;3;2;1 −−−−≠x .

( )1

11

1

11

1

22 22

+++=

+

++=

+

++

xx

x

x

x

xx, és ehhez hasonlóan átírjuk a többi törtet is, így az

egyenletünk:

+

+++

+

++=

+

+++

+

++3

33

2

22

4

44

1

11

xx

xx

xx

xx , azaz

3

3

2

2

4

4

1

1

++

+=

++

+ xxxx, másképpen:

1

1

2

2

3

3

4

4

+−

+=

+−

+ xxxx, innen

( ) ( ) ( ) ( )1234 +⋅+

=+⋅+ xx

x

xx

x.

Az 01 =x megoldás, és ha 0≠x , oszthatunk vele: ( ) ( ) ( ) ( )12

1

34

1

+⋅+=

+⋅+ xxxx, ez a ren-

dezés után 2

5,104,12723 2

22 −=−=++=++ xxxxxx .

Az egyenlet gyökei: 01 =x , 2

52 −=x .

6. a) A 0173 2 =+− xx másodfokú egyenlet gyökei 1x és 2x . Mennyi ekkor 3212

31 xxxx + érté-

ke?

b) Az 02 =++ cbxx egyenlet gyökei az 0532 =−+ xx egyenlet gyökeinek reciprokai. Mennyi cb + értéke?

13

Megoldás:

a) ( ) ( )( )27

43

3

12

3

7

3

12

2

212

212122

2121

3212

31 =

⋅−

=−+=+=+ xxxxxxxxxxxxxx .

b) A gyökök és együtthatók közti összefüggéseket használjuk. Az 0532 =−+ xx egyenlet

gyökei 21 , xx . (Van két valós gyök, mert a diszkrimináns pozitív.) 321 −=+ xx , és

521 −=⋅ xx . Az 02 =++ cbxx egyenlet gyökei 2

21

1

1,

1

xy

xy == .

Ekkor ( ) ( ).

5

2

5

1311111

21

21

21212121 =

−+−

=⋅

++−=⋅+

+−=⋅++−=+

xx

xx

xxxxyyyycb

7. Az 062 =−+ pxx egyenlet egyik gyöke az 1=x . Mekkora p értéke?

Megoldás: Ha 1=x gyöke az 062 =−+ pxx egyenletnek, akkor behelyettesítve teljesül az

egyenlőség, tehát .5,061 ==−+ pp

8. Határozza meg az 02 =++ qpxx együtthatóit, ha az egyenlet gyökei p és q.

Megoldás: Ha az 02 =++ qpxx egyenletnek gyöke p és q, akkor a gyökök és együtthatók

közti összefüggések szerint pqp −=+ és qpq = .

Ha qpq = , akkor vagy 1=p vagy 0=q . Innen könnyű megoldani a pqp −=+ egyenletet.

Az együtthatók lehetséges értékei: 2,1 11 −== qp és 0,0 22 == qp .

9. Az 02 =+− mxx egyik gyökének kétszeres gyöke az 032 =+− mxx egyenletnek, ahol 0≠m . Határozza meg az m paraméter lehetséges értékeit.

Megoldás: Az első egyenlet gyökei: 2

4111

mx

−−= ,

2

4112

mx

−+= , a második egyenlet

gyökei: 2

12113

mx

−−= ,

2

12114

mx

−+= .

Az m paraméterre 12

1≤m teljesül. Két esetet vizsgálunk, ha

12

10 ≤< m , illetve ha 0<m .

Ha 12

10 ≤< m , akkor 141121 <−<− mm , és 24310 xxxx <<<< . Mivel 23 2xx ≠ és

24 2xx ≠ , ezért az 13 2xx = és 14 2xx = lehetőségeket kell megvizsgálnunk.

mm

4112

1211−−=

−±, ahonnan rendezés után az mm 12121 −=− m egyenletet, majd

négyzetre emelés után az 022 =+ mm egyenletet kapjuk. Ennek gyökei 2,0 −== mm nem

megoldások, mert nem teljesítik a 12

10 ≤< m feltételt.

Ha 0<m , akkor mm 121411 −<−< , következésképpen 4231 0,0,0,0 xxxx <<<< ,

sőt 4213 0 xxxx <<<< . Látható, hogy 23 2xx ≠ és 14 2xx ≠ , ezért az 24 2xx = és az

14

13 2xx = lehetőségeket kell megvizsgálnunk. Az első eset ellentmondásra vezet, a második

esetben találunk megoldást, ha 2−=m .

10. Az a paraméter mely értékeire lesz a ( ) ( ) 0112 2 =−++− axax egyenlet gyökeinek különb-

sége ugyanannyi, mint a gyökök szorzata?

I. Megoldás: A diszkrimináns ( ) ( ) ( )222 396181 −=+−=−−+= aaaaaD nem negatív. Az

egyenlet két gyöke 21 , xx . A gyökök és együtthatók közti összefüggések és az

2121 xxxx ⋅=− feltétel alapján:

+=+

−=−

2

12

1

21

21

axx

axx

Ennek megoldása: 2

1,

2 21 == xa

x . Ezekkel írjuk fel az 2121 xxxx ⋅=− feltételt:

2

1

22

1

2⋅=−aa

, azaz 2=a . Ez a keresett paraméter érték, ekkor az egyenlet két gyöke 1 és 2

1,

ezekre teljesül az 2121 xxxx ⋅=− feltétel.

II. Megoldás: ( ) ( ) ( )

4

31

4

1811 2

2,1

−±+=

−−+±+=

aaaaax ,

2

11

−=a

x és 12 =x .

A feladat szerint: 2121 xxxx ⋅=− vagy 2112 xxxx ⋅=− . Tehát 2

11

2

1 −=−

− aa, ami nem le-

hetséges; vagy 2

1

2

11

−=

−−

aa, ahonnan 2=a .

A feladat feltétele 2=a esetén teljesül, ekkor a két gyök 1 és 2

1.

11. Az 02 =++ cbxax egyenlet gyökei 1-nél nagyobbak. Mutassa meg, hogy a 02 =++ abxcx egyenlet gyökei 1-nél kisebb pozitív számok.

Megoldás: Mindkét egyenletnek ugyanaz a diszkriminánsa: acbD 42 −= , tehát ugyanakkor van az egyik egyenletnek két gyöke, amikor a másik egyenletnek is.

Megmutatjuk, hogy ha az 02 =++ cbxax egyenlet gyökei 1x és 2x , akkor a 02 =++ abxcx

egyenlet két gyöke 21

1,

1

xx.

A gyökök és együtthatók közötti összefüggések szerint: a

bxx −=+ 21 és

a

cxx =⋅ 21 . Ekkor

c

b

ac

ab

xx

xx

xx−=

−=

+=+

21

21

21

11 és

c

a

acxxxx===⋅

1111

2121

, azaz az 21

1,

1

xx számok telje-

sítik a 02 =++ abxcx egyenlet gyökei és együtthatói között fennálló összefüggéseket, így

21

1,

1

xx gyökei ennek az egyenletnek.

15

Ha 11 >x és 12 >x , akkor 11

01

<<x

és 11

02

<<x

, tehát igaz a feladat állítása.

12. Határozza meg az a paraméter lehetséges értékeit úgy, hogy az ( ) 06224 2 <−+−+ aaxxa

egyenlőtlenség minden x valós számra teljesüljön.

Megoldás: Ha 4−=a , akkor a 0148 <−x egyenlőtlenséget kell megoldani, ami nem teljesül minden valós számra. Ha 4−≠a , akkor egy másodfokú egyenlőtlenséget oldunk meg, aminek akkor lesz minden valós szám a megoldása, ha a másodfokú kifejezésnek megfelelő parabola lefelé nyitott és a

grafikonja az x-tengely alatt helyezkedik el, tehát az ( ) 06224 2 =−+−+ aaxxa egyenletnek

nincs megoldása a valós számok között: 04 <+a és ( ) ( ) ( ) 062442 2 <−⋅+⋅−= aaaD , azaz

4−<a és ( )( ) 064,02422 >+−>+− aaaa , ami akkor teljesül, ha 4>a vagy 6−<a .

Minden feltétel akkor teljesül, ha 6−<a .

13. Oldja meg a 2125 =−+− xx egyenletet a valós számok halmazán.

Megoldás: Értelmezési tartomány: az 5,2025 ≤⇒≥− xx és 1≥x feltételek miatt a megol-

dást az 5,21 ≤≤ x feltétel mellett keressük.

Négyzetre emelés és rendezés után a xxx =−− )1)(25(2 egyenletet kapjuk. Az értelmezési

tartomány elemeire mindkét oldal pozitív, ezért négyzetre emeléssel ekvivalens egyenletet

kapunk: 020289 2 =+− xx . Ennek az egyenletnek a megoldásai 9

101 =x és 22 =x . Mindket-

tő valóban megoldása az eredeti egyenletnek.

14. Oldja meg a 12145148 222 −+=−−+− xxxxx egyenletet a valós számok halmazán.

Megoldás: Az egyenlet értelmezési tartománya: 05148 2 ≥+− xx , 014 2 ≥−x ,

012 2 ≥−+ xx . Az egyenlet megoldása után behelyettesítéssel fogjuk ellenőrizni ezeknek a feltételeknek a teljesülését. A megoldás során többször négyzetre emelünk, ez is szükségessé teszi majd az ellenőrzést. A gyökök alatti kifejezéseket szorzattá alakítjuk:

( )( ) ( )( ) ( )( )12121125412 +−++−=−− xxxxxx

Négyzetre emelés után: ( )( ) ( ) ( )( )121122712 2 ++−=−− xxxxx

Ismét négyzetre emelünk: ( ) ( ) 04526712 22 =−+− xxx

Ennek az egyenletnek a gyökei: .7

9,5,

2

1321 =−== xxx Az 3x hamis gyök, hiszen ez nem

megoldása az előző egyenletnek, mivel erre a számra a bal oldal negatív értéket vesz fel.

16

Az eredeti egyenlet megoldásai: .5,2

121 −== xx Ezek valóban megoldások, mert teljesítik

az értelmezési tartományra fennálló feltételeket.

15. Oldja meg az 122335 22 +=++−++ xxxxx egyenletet a valós számok halmazán.

Megoldás: Használjuk az ( )( ) 22 bababa −=+− azonosságot, és szorozzuk az egyenlet

mindkét oldalát a 2335 22 +++++ xxxx kifejezéssel:

( ) ( )23351212 22 +++++⋅+=+ xxxxxx . Két eset lehetséges:

(1) 2

1,012 1 −==+ xx ;

(2) 12335 22 =+++++ xxxx .

A (2) egyenlet megoldását négyzetre emelésekkel is kereshetjük, ennél egyszerűbb, ha ezt az

egyenletet és az eredetit összeadjuk: 1352 +=++ xxx , ahonnan 3

22 −=x .

Ellenőrzés mutatja, hogy 2

11 −=x és

3

22 −=x is megoldása az egyenletnek.

16. Oldja meg a 133 >+− xx egyenlőtlenséget a valós számok körében.

Megoldás: Az értelmezési tartomány 0≥x és 03 ≥+x feltételek miatt 0≥x . Az egyenlőt-lenséget átrendezzük azért, hogy mindkét oldalon nemnegatív kifejezés álljon, és így a négy-zetre emeléssel az eredetivel ekvivalens egyenlőtlenséghez jussunk:

324

32139

133

+>−

++++>

++>

xx

xxx

xx

Az egyenlőtlenség jobb oldala nemnegatív, ezért a bal oldal pozitív, tehát 2

1>x feltétel mel-

lett emelhetünk újra négyzetre:

( )011716

3242

2

>+−

+>−

xx

xx

Ennek a másodfokú egyenlőtlenségnek a megoldása 16

1<x vagy 1>x . Az

2

1>x feltétel

figyelembe vételével az egyenlőtlenség megoldáshalmaza: ] [∞+;1 .

17. Milyen valós számokra teljesül a 22 5665 xxxx +−≥+− egyenlőtlenség?

Megoldás: Legyen 652 +−= xxa , ekkor egyenlőtlenségünk aa ≥ alakban írható. Ennek

értelmezési tartománya 0≥a . Ekkor négyzetre emelhetjük az egyenlőtlenség mindkét olda-

lát: ( ) 0122 ≥−=−⇔≥ aaaaaa . Ennek az egyenlőtlenségnek a megoldása 10 ≤≤ a .

Tehát a 1650 2 ≤+−≤ xx egyenlőtlenséget kell megoldanunk.

17

A ( )( )32650 2 −−=+−≤ xxxx egyenlőtlenség megoldása 2≤x vagy .3 x≤

Oldjuk meg az 1652 ≤+− xx egyenlőtlenséget!

0552 ≤+− xx teljesül, ha 2

55 −≥x és

2

55 +≤x .

Az 22 5665 xxxx +−≥+− egyenlőtlenség megoldásai: 22

55≤≤

−x és .

2

553

+≤≤ x

18. Az cbxaxy ++= 2 parabolának a ( )2;4 pontban van a csúcsa, és a ( )0;2 pont illeszkedik a

parabolára. Határozza meg az a, b, c paraméterek értékét!

Megoldás: Ha az cbxaxy ++= 2 parabolának a ( )2;4 pontban van a csúcsa, akkor

( ) 24 2 +−= xay ; továbbá a ( )0;2 pont illeszkedik a parabolára, így ( ) ,2420 2 +−= a azaz

.2

1−=a Ezt beírva az ( ) 24 2 +−= xay egyenletbe, .64

2

1 2 −+−= xxy

Így 6,4,2

1−==−= cba .

19. Melyek azok az a valós számok, amelyekre ( ) ( ) 0211 22 =−+++ xaxa egyenletnek pontosan

egyik gyöke esik a ( )1;0 intervallumba?

Megoldás: Mivel ( ) ( ) 0181 22 >+++= aaD , ezért minden valós a esetén van két megoldás.

Mivel 01

2221 <+

−=⋅a

xx , így az egyik gyök negatív, a másik pozitív.

A ( ) ( ) ( ) 211 22 −+++= xaxaxp parabola felfelé nyitott, és ( ) 020 <−=p , így a parabolának

akkor lesz zérushelye a ( )1;0 intervallumban, ha ( ) 01 >p .

( ) 01 2 >+= aap akkor teljesül, ha 1−<a vagy 0>a .

20. Oldja meg a valós számok körében a következő egyenletrendszert.

=++

=++

20

20022

yxyx

yxyx

Megoldás: Legyen xybyxa =+= , . Ezen jelölésekkel, az új ismeretlenekkel az egyenlet-

rendszer a következő alakot ölti:

=+

=−

20

20022

ba

ba

( ) ( ) ( ) 2002022 =⋅−=+⋅−=− babababa , tehát 10=− ba . Innen adódik a következő

egyenletrendszer:

=+

=−

20

10

ba

ba

Adjuk össze a két egyenletet: 15,302 == aa . Mivel 10=− ba , így 5=b .

18

=

=+

5

15

xy

yx

xy −= 15 kifejezést helyettesítsük az 5=xy egyenletbe, és emeljünk négyzetre:

( ) 2515 =− xx . Az 025152 =+− xx egyenlet gyökei: 2

55152,1

±=x .

Az egyenletrendszer gyökei: 2

5515,

2

551511

−=

+= yx és

2

5515,

2

551522

−=

+= yx .

Ellenőrzés mutatja, hogy ezek valóban megoldások.

21. Oldja meg a valós számok körében a következő egyenletrendszert.

=++

=++

10

202

2

yxyy

xxyx

Megoldás: Vegyük a két egyenlet összegét és különbségét.

( ) ( )( ) ( )

=−+−

=+++

10

3022

2

yxyx

yxyx

Az első egyenletből 5=+ yx vagy 6−=+ yx .

A második egyenletet átalakítva: ( )( ) 101 =++− yxyx .

Két eset lehetséges:

=−

=+

3

55

yx

yx

vagy

−=−

−=+

2

6

yx

yx

A megoldások: 3

5,

3

1011 == yx és 2,4 11 −=−= yx .

22. Oldja meg a valós számok halmazán az alábbi egyenletrendszert.

=

=+

1

433

xy

yx

Megoldás: Az xybyxa =+= , új ismeretlenek bevezetésével az 0433 =−− aa egyenlet-

hez jutunk, és ennek a harmadfokú egyenletnek a megoldása nem egyszerű.

Legyen 33, ybxa == . ( ) 13 =xy miatt 1=ab , így az egyenletrendszer

=

=+

1

4

ab

ba. Innen az

0142 =+− aa egyenlet adódik. 32,32 21 −=+= aa , és 32,32 21 +=−= bb .

Az egyenletrendszer gyökei: 31

31 32,32 −=+= yx és 3

23

2 32,32 +=−= yx .

23. Oldja meg az alábbi egyenleteket a valós számok halmazán.

a) 91

21

72

2 =

+−

+x

xx

x

b) 027972 234 =+−+− xxxx

19

Megoldás:

a) Legyen x

xa1

+= , ekkor 21

211 2

2

2

2 −=⋅⋅−

+=+ ax

xx

xx

x . Ezzel a helyettesítéssel az

egyenlet a ( ) 9227 2 =−− aa alakot ölti. A 0572 2 =+− aa egyenlet gyökei: 1;2

521 == aa .

Az 0252,2

51 2 =+−=+ xxx

x egyenlet gyökei 2

1,2 21 == xx .

Az 01,11 2 =+−=+ xxx

x egyenletnek nincs megoldása, mert a diszkriminánsa negatív.

Egyenletünknek két megoldása van: 2

1,2 21 == xx .

b) A 027972 234 =+−+− xxxx egyenletet osszuk 2x -tel, ezt megtehetjük, mert 0=x az

egyenletnek nem megoldása, így nem veszítünk gyököt: 01

21

79722

2 =⋅+⋅−+−xx

xx , ezt

átrendezve kapjuk az előbbi 91

21

72

2 =

+−

+x

xx

x egyenletet. Tehát az egyenletünk

azonos az előző egyenlettel, így a megoldásai: 2

1,2 21 == xx .

Ha egy egyenlet együtthatóiban az itt tapasztalthoz hasonló szimmetriát fedezünk fel, akkor a „középen” álló hatvánnyal osztva alacsonyabb fokú (másodfokú) egyenletre tudjuk visszave-zetni az egyenletet.

24. Oldja meg az alábbi egyenleteket a valós számok halmazán.

a) 21212 22 =++++− xxxx

b) 34412 22 =+−−++ xxxx

c) 21212 =−−−−+ xxxx

d) 1168143 =−−++−−+ xxxx

Megoldás:

a) 21212 22 =++++− xxxx , ( ) ( ) 211 22 =++− xx , azaz 211 =++− xx . Ennek

az egyenletnek a megoldásánál három esetet kell vizsgálnunk.

Ha 1−≤x , akkor az abszolútértékek elhagyása után az egyenlet: ( ) ( ) 211 =+−−− xx ,

1−=x , ez a szám megoldás, mert eleme annak a halmaznak, amelyen az egyenletet megol-dottuk.

Ha 11 ≤<− x , akkor az egyenlet: ( ) ( ) 211 =++−− xx , azaz 22 = , azonosságot kaptunk,

ezen a tartományon minden szám megoldás.

Ha x<1 , akkor az egyenlet: ( ) ( ) 211 =++− xx , azaz 1=x , mely szám most nem megoldás,

mert nem eleme annak a halmaznak, amelyen az egyenletet megoldottuk.

20

A talált megoldások, minden olyan x valós szám, amelyre 11 ≤≤− x teljesül.

b) ( ) ( ) 321214412 2222 =−−+=−−+=+−−++ xxxxxxxx , ennek az egyen-

letnek megoldása minden olyan x valós szám, amelyre x≤2 teljesül.

c) ( ) 11111121122

+−=+−=+−+−=−+ xxxxxx , hasonlóan átalakítjuk a

másik négyzetgyököt is, így az egyenlet: 21111 =−−−+− xx , ennek megoldása min-

den olyan x valós szám, amelyre x≤2 teljesül.

d) ( ) ( )223121168143 −−+−−=−−++−−+ xxxxxx , így az egyenletünk

13121 =−−+−− xx , és ennek az egyenletnek megoldása minden olyan x valós szám,

amelyre 105 ≤≤ x teljesül.

Ellenőrző feladatok

1. Hány oldalú az a konvex sokszög, amelynek 25-tel több átlója van, mint amennyi oldala?

2. Oldja meg az alábbi egyenleteket a valós számok halmazán.

a) 026362 22 =++−+− xxxx

b) 128264 22 +−=+− xxxx

3. Az 01522 =−− xx egyenlet gyökeinek ismerete nélkül számítsa ki a) a gyökök különbségét; b) a gyökök négyzetének különbségét.

4. A b paraméter mely értékeire lesz a ( ) ( ) 0741 2 =++++− bxbxb egyenletnek pontosan egy

gyöke?

5. Az a paraméter milyen értékeire lesz az ( ) ( ) 0242 2 =−−−− xaxa egyenlet két gyökének

különbsége 3?

6. Oldja meg a 1113 =++ xx egyenletet a valós számok halmazán.

7. Oldja meg az 233 +≤+ xx egyenlőtlenséget a valós számok halmazán.

8. Határozzuk meg az a paraméter lehetséges értékeit úgy, hogy az ( ) 06323 2 >−+−− aaxxa

egyenlőtlenség minden x valós számra teljesüljön.

9. Oldja meg az

=+

=⋅

13

622 yx

yx egyenletrendszert a valós számok körében.

21

Az ellenőrző feladatok megoldásai

1. Az oldalak száma legyen n. Ekkor ( )

2

325

−=+

nnn , 05052 =−− nn , ennek gyökei

5,10 21 −== nn . A 5− hamis gyök. A sokszög oldalainak száma 10.

2. a) Az 632 +−= xxy helyettesítéssel az egyenlet az 02122 2 =++− yy alakot ölti.

2

5,2,0102 21

2 −===−+ yyyy , de 2y nem megoldás, hiszen 0632 ≥+−= xxy .

2632 =+− xx , innen 2,1 21 == xx .

b) Legyen 642 +−= xxa . Ezzel a helyettesítéssel az egyenlet: aa 2= . Ennek az értelme-

zési tartománya 0≥a . ( ) 02,02,2 22 =−=−= aaaaaa , ennek gyökei 01 =a és 22 =a .

Az 0642 =+− xx egyenlet diszkriminánsa negatív, az egyenletnek nincs megoldása. Az

2642 =+− xx esetben az 0442 =+− xx egyenlet gyöke 2=x .

3. a) ( ) ( ) 646044 212

212

21 =+=−+=− xxxxxx , így 821 =− xx , 821 ±=− xx .

b) ( )( ) 16282121212122

21 =⋅=+⋅−=+−=− xxxxxxxxxx , azaz 162

221 ±=− xx .

4. Ha 01 =−b ( 1=b ), akkor elsőfokú az egyenlet, és egy gyöke van: 6,1−=x .

Ha 1≠b , akkor az egyenlet másodfokú egyenlet, melynek akkor van egy gyöke, ha 0=D .

( ) ( )( ) 0441637144 22 =+−−=+−−+= bbbbbD , ennek két megoldása van, 2 és 3

22− .

Az egyenletnek a b paraméter 1, 2 és 3

22− értéke esetén lesz pontosan egy gyöke.

5. 3,2

321 == aa .

6. 16=x .

7.

+−2

533;

2

533.

8. 6>a .

9. ( )yx; lehetséges értékei: ( ) ( ) ( ) ( )2;3,2;3,3;2,3;2 −−−− .