Til stede på nettet fra november 1995: 16. årgang - 15. skoleår               Nordreisa videregående skole             Ingen gjestebok for øyeblikket

Generelle lenker:    Store norske leksikon        Engelsk Wikipedia        Ordbøker       Matematisk atlas      Rekke-leksikon     Vitensentre i Norge     Matematikerbiografier
  I
Telefon:   77 77 01 00
Telefaks:  77 76 53 73
E-post:

Privatpost:
Artikler
Grunnskolepensum
Hoderegning
Casio kalkulator
MathCad
Lenkesamling

Matematikere
Matematikkrommet

Matematisk tankegang
Spill
Talleksikon
Talltyper
VG1T - 2009/10
1: Matematikken rundt oss
TI-nspire       GeoGebra
Egenvurdering
2: Lineære funksjoner

TI-nspire       GeoGebra
Egenvurdering
3: Potenser/Logaritmer
TI-nspire       GeoGebra
Egenvurdering
4:Sannsynlighetsregning
TI-nspire       GeoGebra
Egenvurdering
5: Algebra
TI-nspire       GeoGebra
Egenvurdering
6: Trigonometri
TI-nspire       GeoGebra
Egenvurdering
7: Grafer og ulikheter
TI-nspire       GeoGebra
Egenvurdering
8: Derivasjon
TI-nspire       GeoGebra
Egenvurdering
Repetisjon
Brøkregning
Negative tall

Vekstfaktor
VG1P - 2008/09
1: Matematikken rundt oss
2: Grafiske framstillinger
3: Geometri
4: I yrke/kunst/arkitektur
5: Økonomi
6: Sannsynlighetsregning
7: Funksjoner
 VG2-R1 - 2009/10
1: Kombinatorikk/sannsynl.
    Teori           Elektronisk
2: Bevis og bevisføring
    Teori           Elektronisk
3: Vektorer
    Teori           Elektronisk
4: Algebra
    Teori           Elektronisk
5: Grenseverdi/derivasjon
    Teori           Elektronisk
6: Funksjonsdrøfting
    Teori           Elektronisk
7: Geometri
    Teori           Elektronisk

VG3-R2 - 2008/09

1: Trigonometri
    Teori           Elektronisk 2: Vektorer i rommet
    Teori           Elektronisk 3: Trigonometriske funk.
    Teori           Elektronisk 4: Integrasjon
    Teori           Elektronisk 5: Diff.-likninger 1. orden
    Teori           Elektronisk 6: Følger og rekker
    Teori           Elektronisk 7: Diff.-likninger 2. orden
    Teori           Elektronisk

2MX - 2006/07

1: Likninger, ulikheter
2: Eksponentialfunksjoner
3: Trigonometri
4: Derivasjon
5: Sannsynlighetsregning
6: Vektorer
7: Integrasjon

3MX - 2007/08

1: Rekker
Niels Henrik Abel
2: Trigonometri
3: Vektorer i rommet
4: Integralregning
Sophus Lie
5: Sannsynlighetsregning
6: Periodiske funksjoner
7: Vektorfunksjoner

Diverse artikler

Abelkonkurransen
Arkitektmatematikk
Bruer og tangens
Buer og egg

Formlikhet
Gamle enheter
Grunnstofftabellen
Inflasjon
Kalender
Likninger
Mangekanter
Nipunktsirkelen
PC - mangekanter
π på jordkloden
Perpetuum mobile
Personnummer
Pytagoras
Rubiks kube
SI - målesystemet

Tallkåserier 3MX
Teknologihistorie
Teodolitt
Triangulering
Jakten på den hellige gral
Dialekter
Privat

Du er besøkende nr.
Hit Counter

(Teller nullstilt 23. august 2007)

Sist endra: onsdag, 14. november 2007 12:37:02  -  Hans Isdahl

Likninger

Skal man løse likninger - eller ulikheter - er oppdraget å fange inn den ukjente på venstre side, og alt annet på høyre side av tegnet. Hvis vi tenker oss ei likning som ei skålvekt i likevektsstilling, veit vi at hvis vi gjør noe på venstre vektskål, vil vekta komme ut av likevekt dersom vi ikke gjør nøyaktig det samme på høyre side. Slik er det også med likninger. Alt vi gjør på den ene sida, fører til at vi må gjøre det samme på høyre side. Og det vi kan gjøre, er å gange, dele, legge til og trekke fra, snu opp ned, opphøye i noe eller trekke ut rot. (Ulikheter har et unntak: Når vi ganger eller deler med noe negativt, lager vi noe som er motsatt, og dermed må vi også snu ulikhetstegnet, dvs. bruke motsatt tegn.)

Dette er enkle regler. Men en av dem er litt spesiell: Hvis vi ikke klarer å fange x aleine på venstre side, men x2, må vi trekke ut kvadratrot på begge sider. Og da får vi dobbelt sett med løsninger:

      men også:      

 

Grunnen er naturligvis at 72 = 49 og (-7)2 = 49 ! (Det samme ville skjedd om vi trekte ut fjerderot eller sjetterot eller åttenderot eller andre partallsrøtter. Vi får altså to løsninger av slike andregradslikninger. Dette kan det vaære vanskelig å huske på. Kanskje det er lettere å huske at likninger kan ha like mange løsninger som den største eksponenten til x, altså inntil like mange løsninger som den graden likninga er i. (Det hender at noen av disse løsningene er ubrukelige, derfor sier vi "inntil".)
 

Historikk: (En av kildene: Torgeir Onstad: Fra Babel til Abel - Likningens historie (1994))
I våre dager har Marius Bakken slitt med å få godkjent sin norgesrekord på 5000 meter. Idrett handler ofte om å sette rekorder - dvs. være den første som utfører en eller annen bragd. Denne innstillinga har også prega matematikeres arbeid i tusenvis av år: Det gjelder å være først med den teorien og med beviset.
1. gradslikninger: 2000 f. Kr. - Babylonerne nedtegnet oppgaver med f.eks. grøftegraving som måtte løses med førstegradslikning. Kan du lage ei slik oppgave?
2. gradslikninger:
2000 f. Kr. - Babylonerne hadde metoder - ikke formler - for å løse alle andregradslikninger der det forekommer brøker og der svarene er rasjonale. Seinere blei abc-formelen og pq-formelen utvikla for å løse generelle andregradslikninger. Og i dag er disse formlene lagt inn i dataprogram i PCer og i kalkulatorer.
3. gradslikninga:
Idretten matematikk har alltid vært på jakt etter de eksakte løsningene og de 100% holdbare bevisene. Det holder ikke å løse likninger grafisk, da kan alle likninger løses på en grei måte, om det er 13. grad eller 17,655438. grad. Tredjegradslikninga skapte problem, men løsninga for x3 + bx = c der b og c var positive, blei funnet av Scipione del Ferro (1465 - 1526) i 1515 og løst algebraisk av Niccolo Fontana (1499-1557), eller Tartaglia - "stammeren" - som han blei kjent som. I 1535 hadde han ei løsning. Men på den tida var både negative tall og imaginære løsninger et problem, slik at vi ikke fikk noen fullstendig løsning før Rafael Bombelli (1526 - 1573) begynte å jobbe med problemet, og regnet med "innbilte tall" som om de fantes. Den generelle løsninga av   y3 + ay2 + by + c =0   lar seg finne hvis man først substituerer (erstatter) y med  y = x - a/3.
4. gradslikninga: 
Ludovico Ferrari (1522 - 1565) løste den generelle fjerdegradslikninga i 1545 ved å redusere den til en tredjegradslikning, og deretter bruke metoden til Tartaglia.  z4 + az3 + bz2 + cz + d =0   lar seg finne hvis man først substituerer (erstatter) z med  z = x - a/4. Deretter substituerer man en gang til for å fjerne andregradsleddet og bruke metoden til Tartaglia.
5. gradslikninga:
Niels Henrik Abel (1802 - 1829) beviste i 1826
at den generelle femtegradslikninga ikke kan løses (med rottegn, dvs. nøyaktig). Tilnærmingsløsninger veit vi alle at vi kan finne: Tegn for eksempel grafen til funksjonen og les av skjæring med x-aksen.
6. gradslikninga:
Evariste Galois (1811 - 1832) viste i 1831 at det ikke lot seg gjøre å løse noen likning av grad høyere enn 4.
 

Her vil dere finne litt mer enn pensum om likninger:

bullet

Førstegradslikninga

bullet

Andregradslikninga - bevis for formelen.

bullet

Tredjegradslikninga

bullet

Fjerdegradslikninga

bullet

Femtegradslikninga

bullet

Et likningseventyr - hvis du har lyst på et lite adventure gjennom teorien om likninger...

Husk også på at ulikheter kan løses nesten på same måte som likninger!

Førstegradslikninga - den første vi møter i skolen:

Den generelle:

 

 

 

 Andregradslikninga - som vi lærer en formel for å løse:

 Den generelle andregradslikninga kan alltid skrives slik:

abc-fo1.jpg (1050 bytes)

der a, b og c er vilkårlige konstanter. a er aldri null, de andre kan være det. Beviset blir slik:

Utregning av formelen

Forklaring av de ulike trinnene i utregninga.
Generell andregradslikning.

Flytt over konstantleddet c og sett a utafor parentes.

Divider overalt med a.

Lag et fullstendig kvadrat på venstre side etter mønster av første kvadratsetning
 


Lag kvadratet og forenkle høyresida.

 

Ta kvadratrot på begge sider.


Skaff x aleine på venstre side.

Ordne høyre side på én brøkstrek og du har den generelle formelen!

 

 

Tredjegradslikninga - med Cardanos formel:

 Denne er ikke pensum i videregående skole, og få regner ut slike svar - uten å bruke kalkulator:

 Den generelle: (Merk at vi aldri trenger ha noen annen konstant enn 1 foran den høgste potensen: Det er jo for eksempel bare å dividere med a overalt i de to foregående generelle formlene også.)

 

 

 

 

 

 

Dette er Cardanos formel.

 

Har man funnet ei av løsningene, finner man de to andre ved å dividere vekk den ene:

Her blir svaret ei annengradslikning med y som ukjent. Løs den.

 

Fjerdegradslikninga - med Ferraris formel:

Denne er ikke pensum i videregående skole, og få regner ut slike svar - uten å bruke kalkulator:

                                  

Som ovafor: 3. gradsleddet blir borte, og vi substituerer de "stygge" koeffisientene foran leddene av lavest grad med p, q og r - og legg til på begge sider av likhetstegnet:

 

 

Vi velger z slik at vi får et fullstendig kvadrat på høyre side også:

                       

 

 

Dette er en tredjegradslikning som løses med metoden ovafor. Når vi har valgt en brukbar z, kan vi skrive inn kvadratet vårt og løse ei annengradslikning:

                       

 

 

Denne løses som en vanlig annengradslikning, og man har funnet 2 svar. y finnes naturligvis ved å substituere tilbake, og eventuelt andre løsninger finnes ved å dividere vekk de to funne.

 

Femtegradslikninga

Sorry. Har du glemt hva Abel fant ut om femtegradslikninga?

 

Likningseventyr

- eller "adventure" som det heter i vår virtuelle hverdag. I alle fall er dette ei lita historie der du skal møte likninger - og ulikheter som et matematiske problem!

Vi skal ta oss en tur i likningenes verden og se hvordan man kan tenke når man skal forske på likninger. Turen har mange digresjoner (avveger, sideveger), men det er viktig når man forsker at man tar alle sideveger alvorlig. Derfor ber jeg dere om både å prøve å finne svara sjøl før dere går videre, og også at dere stikker innom sidevegene. Det ligger av og til skatter nettopp på de bortgjemte plassene og i buskaset...

Sida er en prototyp lagd i stort tempo, hvis de er brukbare, skal jeg prøve å lage dem bedre etter hvert. Kom gjerne med ideer!

1

Likninger er omtrent som ei skålvekt: Vi har en venstre side som skal veies opp av vektlodd på høyre side slik at det er likevekt. Dessuten kan vi endre den ene sida av vekta hvis vi bare endrer den andre sida også:

Eksempel: Per veier 70 kg.

Eksemplet her er ingen egentlig likning. Vi kaller det i stedet en identitet.

·        Vil du vite mer om identiteter – gå til 2.

·        Vil du vite mer om likninger – gå til 3.

2

 En identitet er et uttrykk med likhetstegn som alltid er sann. Vi bruker et likhetstegn med tre streker for å markere identitet.

 Eksempler:

 

·      Vil du vite mer om likninger? gå til 3.

 3

Bokstaver erstatter tall – som vi ikke kjenner – i matematikken. Ofte står bokstavene også for kjente tall som

                          .

Når verdien av bokstaven er ukjent, bruker vi gjerne x og y og z. Ei likning er et uttrykk der to verdier er lik hverandre og der det er minst en ukjent bokstav.

Eksempler:

3 epler koster 15 kroner, hvor mye koster ett eple?

Per og Kari har til sammen 5 epler. Per har to. Hvor mange har Kari?
En murstein veier 3 kg og en halv murstein: Hvor mye veier en murstein?

En flaske med kork koster kr 8,50. Flaska koster 8 kr mer enn korken. Hvor mye koster korken?

·         Finn løsningene på disse tre likningene – og gå til 4.

·         Sett opp disse eksemplene som likninger med x som den ukjente – og gå til 5.

4

Løsningene er:

5 kroner pr. eple

Kari har 3 epler

6 kg veier én murstein

Korken koster 25 øre (Denne er fra tida da 25-øringen fantes.)

·        Gå til 6.

 

5

 

Prisen pr. eple er x kr. Likninga blir:                    

 

Kari har x epler. Likninga blir:                             

 

Én murstein veier x kg. Likninga blir:                   

 

Korken koster x kr og flaska y kr. Likningene blir:    

·        Trenger du et hint for å løse historia om flaska og korken? – og gå til 7.

·        Er dette greit?  – gå til 6.

6

 Tankegangen med å sette opp regnestykker skulle nå være klar. Spørsmålet er nå hvordan vi skal løse dem:

 

                                                     

 

Dette er vektskåla med eplene. Hva gjør vi for å bare få ett eple på venstre side? Vi tar vekk to epler, men hva må vi ta vekk eller legge til på høyre side for å få likevekt?

·        Lag en oversikt over reglene for likninger – og gå til 8.

·        Hva om det i stedet for likhetstegn står ”større enn” eller ”mindre enn” – gå til 9.

7 

Korken koster x kr og flaska y kr. Likningene blir:    

 

Dette er egentlig to likninger med to ukjente, men vi kan lett erstatte den ene med ei opplysning fra oppgava: Flaskas pris kan vi i stedet for å kalle den y, kalle x +8, altså korken og 8 kr.

 

Da får vi bare ei likning:                              

·        Er dette greit?  – gå til 6.

8

Vi ser av vektskåla at vi kan gruppere i tre like på begge sider, derved vil det være likevekt om vi tar vekk ett element på hver side, eller to.

Regnestykkene vi må gjøre, ser slik ut:

                                         

 

 

Skal vi liste opp reglene, blir de:

1)     Vi kan legge til samme tall på begge sider av likhetstegnet.

2)     Vi kan trekke fra samme tall på begge sider av likhetstegnet.

3)     Vi kan dele på samme tall på begge sider av likhetstegnet.

4)     Vi kan gange med samme tall på begge sider av likhetstegnet.

Én oppsummerende regel: Vi kan gjøre hva vi vil, bare det er det samme vi gjør, på begge sider av likhetstegnet.

·        Fins det unntak? Hva skjer hvis du ganger, deler, legger til eller trekker fra null på begge sider? Prøv det før du: – går til 10.

·        Hva med tegnet ”ikke lik”? Hvordan blir reglene da? Prøv før du: - går til 11.

9

Ulikheter skrives med tegn for ”mindre enn”, ”større enn”, ”større enn eller lik” og ”mindre enn eller lik”:

 

Illustrasjonen viser:                 

De andre ulikhetsmulighetene er:                             

 

·        Er det noen av reglene for likninger som ikke virker? Kan vi gjøre hva vi vil på begge sider uten at det går galt? Hvis du vil har spesielle innsigelser overfor tallet 0 – gå til 10.

·        Har du innsigelser når det gjelder andre tall?Gå til 16.

10

Hva om vi legger til 0?

 

Ingen ting skjer. Dette er en lovlig operasjon som i tillegg er helt unyttig. Og det samme skjer naturligvis om vi trekker fra 0 på begge sider.

Hva om vi ganger med 0?

        

 

Det skjer noe vesentlig og meget uheldig: Vi ender opp med en identitet om alltid er riktig. Likninga er ødelagt: Vi må altså ikke multiplisere med 0!

Og divisjon med 0? Deler vi på null, blir det tull. Vi sier også at uttrykket går mot et uendelig stort tall. Dett er lett å se om vi dividerer med et veldig lite positivt tall: Uttrykket blir svært stort. Hvis det lille tallet er negativt, skifter fortegnet også. Men divisjon med 0 går altså ikke.

Vi kan altså gjøre hva vi vil med likninger, bare vi gjør det samme på begge sider av likhetstegnet og ikke dividerer eller multipliserer med 0.

·        Skjer det samme med ulikheter? – Gå til 12.

·        Skjer det samme med ”ikke lik”? – Gå til 13.

·        Verre likninger, x i nevner: – Gå til 14.

·        Er vi usikre på om svaret er rett? Hva gjør du da? – Gå til 16.

·        Hvis du har ganga med x fordi den sto i nevner, må du forutsette noe pga. regelen på denne sida. Du ser det, ikke sant? – Gå til 15.

11

”Ikke lik” er også en matematisk-logisk sammenheng, for eksempel slik vektskåla viser: Den er ikke i likevekt:

Regnestykkene vi må gjøre, ser slik ut:

                                         

 

 

 

Dette er for så vidt ikke verdens mest interessante regnestykker, og svarene blir ikke så spennende. Vi får jo bare vite om en eneste verdi som den ukjente ikke kan ha, og derved er det jo stadig uendelig mange igjen.

Én oppsummerende regel – som for likninger: Vi kan gjøre hva vi vil, bare det er det samme vi gjør, på begge sider av likhetstegnet.

·        Fins det unntak? Hva skjer hvis du ganger, deler, legger til eller trekker fra null på begge sider? Prøv det før du: – går til 10.

12

Ulikheter:

Hva om vi legger til 0?

Ingen ting skjer. Dette er en lovlig operasjon som i tillegg er helt unyttig. Og det samme skjer naturligvis om vi trekker fra 0 på begge sider.

Hva om vi ganger med 0?

        

Det skjer noe vesentlig og meget uheldig: Vi ender opp med noe som alltid er galt. Ulikheten er ødelagt: Vi må altså ikke multiplisere med 0!

Og divisjon med 0? Deler vi på null, blir det tull. Vi sier også at uttrykket går mot et uendelig stort tall. Dett er lett å se om vi dividerer med et veldig lite positivt tall: Uttrykket blir svært stort. Hvis det lille tallet er negativt, skifter fortegnet også. Men divisjon med 0 går altså ikke.

Vi kan altså ikke multiplisere eller dividere med 0.

·        Hva når vi opererer med negative tall? – Gå til 17.

·        Skjer det samme med ”ikke lik”? – Gå til 13.

·        Verre likninger, x i nevner: – Gå til 14.

·        Er vi usikre på om svaret er rett? Hva gjør du da? – Gå til 15. 

13

”Ulikninger”:

                                           

 

Dette ser riktig ut, men hele ideen er i utgangspunktet tøvete. At vi finner ett eneste tall som x skal styre unna, er uinteressant, sjøl om reglene er logiske:

1)     Vi kan legge til samme tall på begge sider av ulikhetstegnet.

2)     Vi kan trekke fra samme tall på begge sider av ulikhetstegnet.

3)     Vi kan dele på samme tall på begge sider av ulikhetstegnet.

4)     Vi kan gange med samme tall på begge sider av ulikhetstegnet.

Hva om vi legger til 0?

 

Ingen ting skjer. Dette er en lovlig operasjon som i tillegg er helt unyttig. Og det samme skjer naturligvis om vi trekker fra 0 på begge sider.

Hva om vi ganger med 0?

        

 

Det skjer noe vesentlig og meget uheldig: Vi ender opp med en identitet om alltid er gal. Ulikninga er ødelagt: Vi må altså ikke multiplisere med 0!

Og divisjon med 0? Deler vi på null, blir det tull. Vi sier også at uttrykket går mot et uendelig stort tall. Dett er lett å se om vi dividerer med et veldig lite positivt tall: Uttrykket blir svært stort. Hvis det lille tallet er negativt, skifter fortegnet også. Men divisjon med 0 går altså ikke.

Vi kan altså gjøre hva vi vil med ulikheter, bare vi gjør det samme på begge sider av ulikhetstegnet og ikke dividerer eller multipliserer med 0.

·        Skjer det samme med ulikheter? – Gå til 12.

·        Verre likninger, x i nevner: – Gå til 14.

·        Er vi usikre på om svaret er rett? Hva gjør du da? – Gå til 15.

14

Vi går over til verre likninger: Hva når vi har x eller x-uttrykk i nevner?

 

Dette ser rimelig ut, men vi kan ha gjort noe ulovlig…

·        Hvis du ser hva som kan være ulovlig – gå til 15.

·        Hvis du trenger et hint gå til 10. 

15

Problemet er at når vi ganger med et x-uttrykk, kan vi jo ha ganga med null. Vi må derfor gjøre ei forutsetning:

                    NB:

 

Hadde vi nå fått svaret  hadde det faktisk vært et ubrukelig svar, og likninga ville ikke gitt oss noe svar i det hele tatt.

·        Da kan du gå videre – til 16.

16

Av og til når vi har gjort noe som:

1)     Er tvilsomt

2)     Noe som er riktig, men der det kan ha oppstått flere løsninger

3)     Vi ikke er sikre på om er riktig, slik at vi ønsker å kontrollere svaret

Da setter vi prøve på løsninga eller løsningene.

 

 

        

Vi vil sjekke om x er 6, og regner ut hver av de to sidene, uten å sette dem lik hevrandre!

 

Venstre side:        

 

Høyre side:

 

 

Vi ser at de to sidene er like: Svaret er derfor riktig!

 

·        Da kan vi gå løs på likninger av høgere grad: - Gå til 18.

17

Ulikheter:

Hva om vi ganger med et negativt tall?

Ingen ting skjer. Dette er en lovlig operasjon som i tillegg er helt unyttig. Og det samme skjer naturligvis om vi trekker fra 0 på begge sider.

Hva om vi ganger med 0?

        

 

Det skjer noe vesentlig og meget uheldig: Vi ender opp med noe som alltid er galt. Ulikheten er ødelagt: Vi må altså ikke multiplisere med 0!

Og divisjon med 0? Deler vi på null, blir det tull. Vi sier også at uttrykket går mot et uendelig stort tall. Dett er lett å se om vi dividerer med et veldig lite positivt tall: Uttrykket blir svært stort. Hvis det lille tallet er negativt, skifter fortegnet også. Men divisjon med 0 går altså ikke.

Vi kan altså ikke multiplisere eller dividere med 0.

·        Hva når vi opererer med negative tall? – Gå til 17.

·        Skjer det samme med ”ikke lik”? – Gå til 13.

·        Verre likninger, x i nevner: – Gå til 14.

·        Er vi usikre på om svaret er rett? Hva gjør du da? – Gå til 15.

18

Hvordan skal vi kunne løse likninger der x er i annen grad? Hvordan kan vi da bli kvitt eksponenten?

Vi kan i alle fall fjerne alt utenom .

·        For å bli kvitt ”noe som gjør noe” må vi finne på noe som motvirker eller opphever dette ”noe”. Dette er et prinsipp som gjelder i mange tilfelle, særlig i matematikken. Tenk på eksempler der noe blir oppheva av noe annet! – Gå til 19.

·        Har du løst problemet? – Gå til 20.

 19

Det motsatte av ”i annen” er kvadratrot. Vi har tidligere kommet fram til at vi kan gjøre noe på hver side av likhetstegnet i ei likning, bare det er det samme. Hva med å trekke ut kvadratrota?

 

 

Hvis vi setter inn 7 for x i det opprinnelige uttrykket, stemmer likninga. Fins det flere løsninger? Setter vi inn tall fra 0 til 7, blir venstre side for liten. Og tall større enn 7 gir for stor venstreside.

·        Prøv om det fins andre tall! Det skal være ett til. – Gå til 20.

20

Ei annengradslikning har opptil 2 løsninger. I dette tilfellet får vi:

 

·        Gå til 21.

21

Hva om uttrykket er litt mer komplisert?

Her er det vanskelig å bare få x på venstre side.

·        Prøv ut et spesielt knep: Null på høyre side og ferdig faktorisert venstre side. Hvordan kan det hjelpe deg? – Gå til 22.

 22

 

Vi dividerer bort 3-tallet. Når et ferdig faktorisert uttrykk er lik null, fins det en mulig løsning at faktorene kan være lik null fordi at en faktor lik null gjør hele uttrykket til null!

Enten:                  

Eller:          

·        Gå til 23.

 23

Hva om vi har det mest kompliserte uttrykket vi kan ha med x i annen  grad: Tre ledd – etter at uttrykket er ordna:

·        Ser du noen mulighet til å bare få x på venstre side? – Gå til 24.

·        Kan vi faktorisere venstre side? – Gå til 25.

·        Klarer du å lage et kvadrat på venstre side slik at du kan trekke ut rota på begge sider? – Gå til 28.

 24

Det er ikke mulig å få x aleine på venstre side når vi har både andre- og førstegradsledd i x. –

·        Gå til 25.

25

Faktorisering? Vi kan jo prøve og feile. Ser du noen mulighet?

·        Kan vi bruke en kvadratsetning baklengs? – Gå til 26.

26

 

 

Sia utgangspunktet bare har pluss, prøver vi med 1. kvadratsetning og passende tall. Den nederste stemmer med to av tre tall, men det siste er galt: Her gikk det ikke med kvadratsetning, sjøl om vi var like ved!

·        Gå til 27.

 27

 Vi prøver igjen:

 

Bingo! Her traff vi, og kan løse likninga slik:

 

Etter metoden ovafor kan vi sette hver av faktorene lik null og regne ut;

Enten:                  

 

Eller:          

 

Men prøving og feiling er uelegant og utilfredsstillende, og dessuten kommer vi ikke til å treffe dersom uttrykkene er mer kompliserte, for eksempel med desimaltall og brøker, eller når løsningene ikke er hele tall.

·        Vi må prøve med et kvadrat: - Gå til 28.

 28

Vi prøver å bruke de to x-ledda til å lage et kvadrat og lar konstantleddet stå på høyre side. Å lage et kvadrat følger kvadratsetningene, enten den første eller den andre:

 

 

Her blei det et kvadrat, og nå kan vi trekke ut kvadratrot på begge sider:

 

 

Enten:                  

 

Eller:          

 

·        Nå trenger vi en generell formel for alle andregradslikninger. Kan du klare det ved å bruke denne siste metoden? Metoden fins her: - Gå til 29.

 29

Vi prøver å bruke de to x-ledda til å lage et kvadrat og lar konstantleddet stå på høyre side. Å lage et kvadrat følger kvadratsetningene, enten den første eller den andre. Men denne gangen bruker vi den generelle formelen, der a, b og c kan være hva som helst.  b og c kan til og med være 0.

(Dersom  har vi ikke lenger en annengradslikning.)

 

 

Derved får vi den generelle løsninga for alle andregradslikninger:

 

Dette er en av matematikkens verste formler, men svært viktig!

·        Gå til 30.

30

Her er tre oppgaver:

                         

 

Bruk formelen for andregradslikninger!

·        Sleit du med den første? – Gå til 31.

·        Hva med den andre? – Gå til 32.

·        Og den tredje? – Gå til 33.

·        Var det greitt? – Gå til 34.

31

Innsetting gir oss:

 

·        Sleit du med den andre? – Gå til 32.

·        Og den tredje? – Gå til 33.

 32

Innsetting gir oss:

 

Her blei det bare ei løsning. Da kunne vi faktisk ha faktorisert etter en kvadratseting:

 

Men det er jo ikke så lett å se det, da!

·        Sleit du med den tredje oppgava? – Gå til 33.

33

Innsetting gir oss:

 

*   er ikke reell, eller et imaginært tall (Virtuelt ville vi vel kalt det med dagens sjargong.) Men hvis vi kaller det i, kan vi late som om svaret er greit, og regne videre med det som et vanlig tall. Teorien omkring regning med i kaller vi regning med komplekse tall. Kalkulatoren deres gir dessuten svar med i, den sier ikke ”galt” eller ”ingen løsning”.)

Glem i til dere møter den igjen i eventuelle matematikkstudier etter videregående… Likninga har ingen svar – for oss!

Historia om de komplekse tallene er historia om tall som ikke ligger på tallinja! Tenk deg at tallinja er x-aksen. Da ligger de komplekse tallene rundt omkring i koordinatsystemet, på y-aksen, i de ulike kvadrantene osv. Løsningene ovafor har for eksempel koordinatene mens alle de reelle tallene har jo 0 som andrekoordinat!

·        Da kan du gå tilbake dit du kom fra.

34

Vi har nå kommet fram til en grunnleggende egenskap ved polynomer: De kan uttrykkes som faktorer der hver faktor kan skrives som der er verdien av løsningene når vi setter polynomet lik null.

Første grad:

 

Andre grad:      

 

Tredje grad:

 

Fjerde grad:

 

nte grad:     

Denne formelen virker også sjøl om løsningene, røttene, ikke er reelle tall.

Det fins en spennende sammenheng mellom røttene i likninger. Prøv å legge sammen de to generelle røttene i annengradslikninga:  

Deretter prøver du å gange dem sammen. Svarene er spennende.

·        Vil du se hva som skjer? – Gå til 35.

·        Tredjegradslikninger? – Gå til 36.

35

I alle andregradslikninger gjelder:

 

I alle tredjegradslikninger gjelder:

 

 

Og mønsteret fortsetter for høgere grads likninger.

·        Gå til 36.

 36

 Tredjegradslikninga   blei løst i Italia på 1500-tallet.

 Les om Scipione Ferro (1465-1526) og Niccolò Tartaglia (1499-1557) i leksikon eller på internett.

·        Hva med fjerdegradslikninga? – Gå til 37.

 37

Fjerdegradslikninga   blei også løst i Italia på 1500-tallet.

Les om Ludovico Ferrari(1522-1565) i leksikon eller på internett.

·        Hva med femtegradslikninga? – Gå til 38.

38

Femtegradslikninga   er uløselig knytta til Niels Henrik Abel (1802-1829).

Les om Abel i leksikon eller på internett.

·        Hva med ulikheter? – Gå til 39.

39

Når vi kan faktorisere likninger, kan vi faktisk løse ulikheter på en meget elegant måte. Vi trenger bare å skaffe oss 0 på høyre side i ulikheten, faktorisere hele venstre side og avgjøre når de ulike faktorene er positive, negative og null. Slår vi sammen disse fortegnene, finner vi fortegnet for hele uttrykket i ulike områder, og dermed kan vi svare på når venstre side er større enn, mindre enn eller lik null.

·        Prøv ut hvordan du kan gjøre dette. – Gå deretter til ei side om fortegnslinjer - gå til 41.

40

Alle likninger og ulikheter kan løses grafisk med lommeregnere med grafisk grensesnitt – de vi bruker i videregående skole i dag – eller ved å tegne sjøl. Teknikken er å late som om venstre side i ei likning er én funksjon og høyre side er en annen funksjon. Når du tegner opp disse i samme aksesystem, vil du kunne se når grafene skjører hverandre – likning – og i hvilke områder den ene er høgere enn (>) eller lavere enn (<) den andre – ulikheter.

·        Gå tilbake der du var!

41

Fortegnslinjer beskrives i kapittel 1 i 2MX-boka på Aschehoug forlag.