Teorie · B5 Algebră · clasa a VII-a

Ecuații de gradul I în clasa a VII-a: ax + b = 0 cu numere reale, ecuații echivalente, probleme

Ecuația ax + b = 0 cu coeficienți reali, mulțimea soluțiilor, ecuații echivalente și identități, ecuațiile cu paranteze, cu fracții și cu radicali, cazul în care coeficientul lui x este zero și problemele rezolvate cu ecuații — materia de clasa a VII-a.

De unde vine

Cuvântul „algebră” vine din titlul unei cărți scrise la Bagdad în jurul anului 820 de Muhammad al-Khwarizmi. „Al-jabr” („completarea”) însemna mutarea unui termen scăzut în celălalt membru, iar „al-muqabala” („echilibrarea”) reducerea termenilor egali din cei doi membri — exact pașii prin care transformi azi o ecuație într-una echivalentă. Al-Khwarizmi scria totul în cuvinte, chiar și numerele. Cartea a fost tradusă în latină de Robert de Chester în 1145.

Obiceiul de a nota necunoscuta cu $x$ este mult mai nou. În „La Géométrie” (1637), René Descartes a folosit literele de la sfârșitul alfabetului, $x, y, z$, pentru necunoscute, și pe cele de la început, $a, b, c$, pentru numerele cunoscute — convenția după care se scrie și azi $ax+b=0$.

La ce folosește

Alegerea unui abonament: abonamentul A costă $30$ de lei pe lună plus $0{,}10$ lei pe minut, iar B costă $0{,}25$ lei pe minut, fără sumă fixă. Cele două costă la fel când $30+0{,}1m=0{,}25m$, adică $0{,}15m=30$ și $m=200$ de minute (amândouă $50$ de lei). Cine vorbește mai mult de $200$ de minute pe lună câștigă cu A.

Întâlnirea a două vehicule: două mașini pleacă în același timp din două orașe aflate la $300$ km, una spre cealaltă, cu $70$ km/h și $80$ km/h. Se apropie cu $150$ km în fiecare oră, deci se întâlnesc după $t$ ore cu $150t=300$, adică $t=2$ ore — prima a parcurs $140$ km, a doua $160$ km.

Formulele se „întorc” cu aceeași tehnică: din $F=1{,}8\cdot C+32$ obții $C=\frac{F-32}{1{,}8}$, rezolvând o ecuație de gradul I în care necunoscuta este $C$.

De bază

Din clasa a VI-a știi ecuațiile $ax+b=c$ cu numere raționale. Anul acesta coeficienții pot fi orice numere reale. O ecuație de forma $ax+b=0$, cu $a\neq 0$, are o singură soluție, $x=-\frac{b}{a}$. Mulțimea soluțiilor se notează $S$.

Două ecuații sunt echivalente dacă au aceeași mulțime de soluții. Obții o ecuație echivalentă dacă aduni sau scazi același număr în ambii membri, sau dacă înmulțești ori împarți ambii membri la același număr diferit de $0$.

Exemplu: $2x-6=0$. Adunăm $6$: $2x=6$. Împărțim la $2$: $x=3$. Deci $S=\{3\}$.

Exemplul 2: $\sqrt{2}\,x-4=0$. Adunăm $4$ și împărțim la $\sqrt{2}$: $x=\frac{4}{\sqrt{2}}$. Raționalizăm numitorul: $x=\frac{4\sqrt{2}}{2}=2\sqrt{2}$. Verificare: $\sqrt{2}\cdot 2\sqrt{2}=2\cdot 2=4$.

O egalitate adevărată pentru orice valoare a literei se numește identitate: $2(x+1)=2x+2$ este adevărată pentru orice $x$ real.

Mediu

Ecuațiile mai lungi au paranteze sau numitori. Pașii sunt mereu aceiași: scapi de numitori, desfaci parantezele, aduci termenii cu $x$ într-un membru și numerele în celălalt, reduci, împarți la coeficient.

Exemplu: $3(x-2)-2(x+1)=4$. Desfacem: $3x-6-2x-2=4$, adică $x-8=4$, deci $x=12$. Atenție: $-2(x+1)=-2x-2$; factorul se înmulțește, cu semnul lui, cu fiecare termen.

Exemplul 2: $\frac{x+2}{3}-\frac{x-1}{4}=2$. Înmulțim TOȚI termenii, inclusiv membrul drept, cu numitorul comun $12$: $4(x+2)-3(x-1)=24$, adică $4x+8-3x+3=24$, deci $x+11=24$ și $x=13$.

Uneori coeficientul lui $x$ se anulează. Dacă ajungi la $0\cdot x=3$, ecuația nu are soluții: $S=\varnothing$. Dacă ajungi la $0\cdot x=0$, orice număr real este soluție: $S=\mathbb{R}$ — ecuația era de fapt o identitate.

Exemplul 3: Ana are de trei ori mai mulți bani decât Ion. Dacă Ana îi dă lui Ion $20$ de lei, vor avea sume egale. Cu $x$ banii lui Ion: $3x-20=x+20$, deci $2x=40$ și $x=20$. Ion are $20$ de lei, iar Ana $60$ de lei. Verificare: $60-20=40=20+20$.

Avansat

Ideea 1 — când coeficientul lui $x$ conține un parametru, el poate deveni $0$, și atunci ecuația se schimbă.

Exemplu: pentru ce număr real $m$ ecuația $(m+1)x=m-2$ nu are nicio soluție? Dacă $m\neq -1$, ecuația are soluția unică $x=\frac{m-2}{m+1}$. Pentru $m=-1$ ea devine $0\cdot x=-3$, imposibil. Deci $m=-1$.

Ideea 2 — cu radicali, dai factor comun și simplifici în loc să calculezi aproximativ.

Exemplul 2: $x\sqrt{3}+2=x+2\sqrt{3}$. Aducem termenii cu $x$ în stânga: $x\sqrt{3}-x=2\sqrt{3}-2$, adică $x\left(\sqrt{3}-1\right)=2\left(\sqrt{3}-1\right)$. Cum $\sqrt{3}-1\neq 0$, împărțim: $x=2$. Verificare: ambii membri sunt $2\sqrt{3}+2$.

Ideea 3 — la probleme de mișcare, scrii o singură ecuație pentru mărimea care se adună.

Exemplul 3: două mașini pleacă simultan din două orașe aflate la $300$ km, una spre cealaltă, cu $70$ km/h și $80$ km/h. După $t$ ore au parcurs împreună $70t+80t=150t$ km, iar la întâlnire $150t=300$, deci $t=2$ ore.

Ideea 4 — ecuațiile echivalente nu se obțin înmulțind cu $0$ sau cu o expresie care poate fi $0$. Iar $x^2=9$ NU este echivalentă cu $x=3$: prima are și soluția $-3$.

Greșeli frecvente

Termenul trecut în celălalt membru fără schimbarea semnului: din $2x-7=11$ rezultă $2x=11+7=18$, nu $2x=11-7$.

Înmulțirea cu numitorul comun doar a unui membru: în $\frac{x+1}{2}-\frac{x-1}{3}=2$ și membrul drept se înmulțește cu $6$, deci devine $12$.

Semnele la desfacerea parantezelor: $-3(x+1)=-3x-3$ și $-2(x-1)=-2x+2$.

Radicalul lăsat la numitor sau aproximat: $x=\frac{4}{\sqrt{2}}$ se scrie $2\sqrt{2}$, nu $2{,}83$ — un răspuns exact nu se rotunjește.

Împărțirea la o expresie care poate fi $0$: în $(m+1)x=m-2$ nu poți scrie direct $x=\frac{m-2}{m+1}$; întâi tratezi separat $m=-1$.

„Nu are soluție” confundat cu „soluția este $0$”: $0\cdot x=3$ nu are nicio soluție ($S=\varnothing$), în timp ce $3x=0$ are soluția $x=0$.

Surse pentru partea istorică

  • Cartea al-jabr a lui al-Khwarizmi, scrisă la Bagdad în jurul anului 820; al-jabr (completarea), al-muqabala (echilibrarea); algebră scrisă numai în cuvinte, chiar și numerele; tradusă în latină de Robert de Chester în 1145 — en.wikipedia.org
  • Descartes, La Géométrie (1637): literele de la sfârșitul alfabetului (x, y, z) pentru necunoscute, cele de la început (a, b, c) pentru constante — en.wikipedia.org

Text generat cu ajutorul unui model AI și verificat înainte de publicare.

Toate temele · Simulări

Exersează tema

O fișă cu 6 probleme pe această temă, de la ușor la greu, fără limită de timp. La final vezi rezolvările și la ce nivel te-ai oprit.

Toate fișele, pe clase

An unhandled error has occurred. Reload 🗙

Rejoining the server...

Rejoin failed... trying again in seconds.

Failed to rejoin.
Please retry or reload the page.

The session has been paused by the server.

Failed to resume the session.
Please retry or reload the page.