Kopertina e librit Matematika 10 - 11: Pjesa I

Zgjidhja e ushtrimit 8

Zgjidhja e ushtrimit 8 të mësimit 10.2Z në librin Matematika 10 - 11: Pjesa I nga shtëpia botuese Botime Pegi me autorë Steve Fearnley, June Haighton, Steve Lomax, Peter Mullarkey, James Nicholson dhe Matt Nixon.


Pyetja

Duke formuar katrorin e plotë në formulën ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0, vërtetoni formulën e zgjidhjes së ekuacionit të fuqisë së dytë.

x=b±b24ac2ax=\dfrac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}

Zgjidhja

Qëllimi ynë është të veçojmë xx, ndaj do kishim ax2a+bxa+ca=0x2+bax=ca\dfrac{\cancel{a}x^2}{\cancel{a}} + \dfrac{bx}{a} + \dfrac{c}{a}=0 \rArr x^2+\dfrac{b}{a}x=-\dfrac{c}{a}.

Në këtë pikë mund të formojmë katrorin e plotë, pra x2+baxx^2+\dfrac{b}{a}x duhet ta kthejmë në formën (x+p)2(x+p)^2. Katrori i binomit do zbërthehej në (x+p)2=x2+2px+p2(x+p)^2=x^2+2px+p^2. Ne x2x^2 e kemi, ndërsa në vend të 2px2px kemi bax\dfrac{b}{a}x, që do të thotë se 2p=bap=b2a2p=\dfrac{b}{a} \rArr p=\dfrac{b}{2a}. Tani shtojmë një p2p^2 në krahun e majtë për të na ndihmuar të formojmë katrorin e plotë, x2+bax+(b2a)2x^2+\dfrac{b}{a}x+ (\dfrac{b}{2a})^2, dhe e shtojmë dhe në krahun e djathtë në mënyrë që kjo vlerë të zhduket, pra do kishim x2+bax+(b2a)2=ca+(b2a)2x^2 + \dfrac{b}{a}x + (\dfrac{b}{2a})^2 = -\dfrac{c}{a}+(\dfrac{b}{2a})^2. Krahu i majtë na kthehet në katror të plotë, pra (x+b2a)2(x+\dfrac{b}{2a})^2, ndërsa pasi të kryejmë veprimet në krahun e djathtë do kishim ca+b24a2-\dfrac{c}{a}+\dfrac{b^2}{4a^2}. Sërish në krahun e djathtë mund të gjejmë emëruesin e përbashkët dhe të thjeshtojmë më tepër, b24ac4a2\dfrac{b^2-4ac}{4a^2}.

Tani na mbetet të marrim rrënjën katrore nga të dyja krahët që të veçojmë xx, pra do kishim (x+b2a)2=b24ac4a2\sqrt{(x+\dfrac{b}{2a})}^2 = \sqrt{\dfrac{b^2-4ac}{4a^2}} \rArr x+b2a=b24ac4a2x+b2a=b24ac2ax=b24ac2ab2a=b24acb2a=b±b24ac2ax+\dfrac{b}{2a}=\dfrac{\sqrt{b^2-4ac}}{\sqrt{4a^2}} \rArr x+\dfrac{b}{2a} = \dfrac{\sqrt{b^2-4ac}}{2a} \rArr x=\dfrac{\sqrt{b^2-4ac}}{2a}-\dfrac{b}{2a} = \dfrac{\sqrt{b^2-4ac}-b}{2a} = \dfrac{-b\pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a}.