Алгебра. 9 класс · Макарычев, Миндюк, Нешков, Суворова

Задание 488

Дополнительные упражнения к главе IV

Задача 1

Условие (кратко)

а) Решить графически систему y + x + x² = 0, x − y = 10.

Решение

Первое уравнение: \(y = -x^2 - x\) — парабола, ветви вниз, вершина \(\left(-\tfrac12;\ \tfrac14\right)\), нули \(x = 0\) и \(x = -1\). Второе: \(y = x - 10\) — прямая через точки \((0;\ -10)\) и \((10;\ 0)\).

На рисунке прямая пересекает параболу в двух точках: примерно \((2{,}3;\ -7{,}7)\) и \((-4{,}3;\ -14{,}3)\).

Уточним подстановкой: \(-x^2 - x = x - 10\), \(x^2 + 2x - 10 = 0\), \(x = -1 \pm \sqrt{11}\), \(y = x - 10 = -11 \pm \sqrt{11}\).

Ответ
(−1 + √11; −11 + √11) ≈ (2,3; −7,7), (−1 − √11; −11 − √11) ≈ (−4,3; −14,3)
Почему так

Решения системы — координаты точек пересечения графиков уравнений.

Подробнее — в теме «Решение систем уравнений с двумя переменными».

Задача 2

Условие (кратко)

б) Решить графически систему (x − 2)² + y² = 9, y = x² − 4x + 4.

Решение

Первое уравнение — окружность с центром \((2;\ 0)\) и радиусом 3. Второе: \(y = (x - 2)^2\) — парабола с вершиной \((2;\ 0)\), ветви вверх.

Вершина параболы — центр окружности, ветви выходят из круга вверх: пересечений два, примерно \((0{,}4;\ 2{,}5)\) и \((3{,}6;\ 2{,}5)\).

Уточним: \((x - 2)^2 = y\), поэтому \(y + y^2 = 9\), \(y^2 + y - 9 = 0\), \(y = \dfrac{-1 + \sqrt{37}}{2} \approx 2{,}54\) (отрицательный корень не подходит, ведь \(y = (x-2)^2 \ge 0\)). Тогда \(x = 2 \pm \sqrt{y} \approx 2 \pm 1{,}59\).

Ответ
(2 − √y₀; y₀), (2 + √y₀; y₀), где y₀ = (√37 − 1)/2; приближённо (0,4; 2,5), (3,6; 2,5)
Почему так

Решения системы — координаты точек пересечения окружности и параболы.

Подробнее — в теме «Решение систем уравнений с двумя переменными».

Задача 3

Условие (кратко)

в) Решить графически систему x² + y² = 25, y = 2x² − 14.

Решение

Окружность с центром \((0;\ 0)\), радиус 5. Парабола \(y = 2x^2 - 14\): вершина \((0;\ -14)\), нули \(x = \pm\sqrt{7} \approx \pm 2{,}6\), ветви вверх.

Парабола входит в круг снизу и выходит сверху — точек пересечения четыре: \((-3;\ 4)\), \((3;\ 4)\) и примерно \((\pm 2{,}2;\ -4{,}5)\).

Уточним: \(x^2 = \dfrac{y + 14}{2}\), \(\dfrac{y + 14}{2} + y^2 = 25\), \(2y^2 + y - 36 = 0\), \(y = 4\) или \(y = -4{,}5\).

\(y = 4\): \(x^2 = 9\), \(x = \pm 3\). \(y = -4{,}5\): \(x^2 = 4{,}75\), \(x = \pm\dfrac{\sqrt{19}}{2}\).

Ответ
(−3; 4), (3; 4), (−√19/2; −4,5), (√19/2; −4,5)
Почему так

Число решений равно числу точек пересечения окружности и параболы.

Подробнее — в теме «Решение систем уравнений с двумя переменными».

Задача 4

Условие (кратко)

г) Решить графически систему x² + y² = 10, xy = 3.

Решение

Окружность с центром \((0;\ 0)\) и радиусом \(\sqrt{10} \approx 3{,}16\). Гипербола \(y = \dfrac{3}{x}\), ветви в I и III четвертях, проходит через \((1;\ 3)\), \((3;\ 1)\), \((-1;\ -3)\), \((-3;\ -1)\).

Все четыре точки лежат и на окружности: \(1 + 9 = 10\). Значит, графики пересекаются в них.

Ответ
(1; 3), (3; 1), (−1; −3), (−3; −1)
Почему так

Точки пересечения окружности и гиперболы дают решения системы.

Подробнее — в теме «Решение систем уравнений с двумя переменными».

Задача 5

Условие (кратко)

д) Решить графически систему x + y = 8, (x + 1)² + y² = 81.

Решение

Прямая \(y = 8 - x\) проходит через \((8;\ 0)\) и \((-1;\ 9)\). Окружность — центр \((-1;\ 0)\), радиус 9.

Обе точки прямой лежат на окружности: \((8 + 1)^2 + 0 = 81\) и \(0 + 9^2 = 81\). Это и есть точки пересечения.

Ответ
(8; 0), (−1; 9)
Почему так

Решения — общие точки прямой и окружности.

Подробнее — в теме «Решение систем уравнений с двумя переменными».

Задача 6

Условие (кратко)

е) Решить графически систему y = −x² + 4, y = |x|.

Решение

Парабола \(y = 4 - x^2\): вершина \((0;\ 4)\), ветви вниз. График \(y = |x|\) — «галочка» из двух лучей \(y = x\) (\(x \ge 0\)) и \(y = -x\) (\(x < 0\)).

Точек пересечения две, они симметричны относительно оси \(Oy\), примерно \((\pm 1{,}6;\ 1{,}6)\).

Уточним при \(x \ge 0\). Уравнение \(4 - x^2 = x\) сводится к \(x^2 + x - 4 = 0\), откуда, \(x = \dfrac{-1 + \sqrt{17}}{2} \approx 1{,}56\), \(y = x\). Вторая точка симметрична.

Ответ
(−(√17 − 1)/2; (√17 − 1)/2), ((√17 − 1)/2; (√17 − 1)/2) ≈ (±1,6; 1,6)
Почему так

Графики симметричны относительно оси Oy, поэтому точки пересечения тоже симметричны.

Подробнее — в теме «Решение систем уравнений с двумя переменными».

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Алгебра. 9 класс» (Ю. Н. Макарычев, Н. Г. Миндюк, К. И. Нешков, С. Б. Суворова; под ред. С. А. Теляковского; Просвещение, 2023).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.