Метод домножения на сопряжённое выражение в математике с примерами решения
Оглавление:
Метод домножения на сопряжённое выражениеПри использовании этого метода выражение, содержащее радикалы, одновременно умножается и делится на сопряжённое к нему выражение, в результате чего иррациональность пропадает, и решение задачи упрощается. Безусловно, при этом необходимо контролировать ситуацию, не допуская потери или приобретения лишних корней.
Приведём вначале определение того, какое иррациональное выражение называется сопряжённым к другому. Пусть S — некоторое выражение, содержащее радикалы (корни). Сопряжённым множителем относительно S называется всякое выражение К , не равное тождественно нулю, такое, что произведение S • К не содержит корней.
1) В частности, для выражения вида где натуральные числа, меньшие n , сопряжённый множитель имеет вид
, так как
2) Для выражения вида сопряжённый множитель есть , так как
3) Для выражения вида сопряжённый множитель есть , так как
4) Для выражения вида сопряжённый множитель есть
так как
5) Для выражения вида сопряжённый множитель находится на основании формул сокращённого умножения
Рассмотрим примеры.
Решить уравнение
Решение:
Умножив и разделив каждую из дробей на выражение, сопряжённое к её знаменателю (все они положительны, поэтому в результате выполненных преобразований получим равносильное исходному уравнение):
которое после упрощений примет вид
. Решая уравнение стандартным образом, получим ответ. Ответ:
Пример №241.Решить неравенство
Решение:
Преобразуем подкоренное выражение у первого слагаемого в левой части неравенства, домножив числитель и знаменатель дроби на положительное выражение сопряжён-ное к знаменателю:
Аналогично преобразуем второе слагаемое
Учитывая, что под внешними корнями в левой части неравенства находятся полные квадраты, извлекаем квадратные корни, и решаемое неравенство принимает вид
После упрощения получаем что даёт единственное решение Ответ:
Пример №242.
Найти наименьшее значение функции на отрезке [0,3].
Решение:
Рассмотрим способ решения, не использующий производную этой функции. Преобразуем выражение, определяющее функцию, умножив и разделив его на выражение
Теперь хорошо видно, что на отрезке [0,3] данная (непрерывная) функция определена и монотонно убывает, а значит, достигает своего наименьшего значения на правом конце отрезка, т.е. при x = 3 :
Пример №243.Решить уравнение
Решение:
Перепишем уравнение в виде:
Применяя метод домножения на сопряжённое выражение, преобразуем левую и правую части уравнения:
Тогда уравнение примет вид
Это уравнение имеет единственное решение x = 2 , которое, как показывает проверка, удовлетворяет исходному уравнению. Других решений нет, поскольку выражение во вторых скобках строго положительно. Ответ:
Решить неравенство
Решение:
Неравенство заменой сводится к алгебраическому:
Эта лекция взята со страницы, где размещён подробный курс лекций по предмету математика:
Предмет математика
Эти страницы возможно вам будут полезны:
Помощь студентам в учёбе от Людмилы Фирмаль
Здравствуйте!
Я, Людмила Анатольевна Фирмаль, бывший преподаватель математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института со стажем работы более 17 лет. На данный момент занимаюсь онлайн обучением и помощью по любыми предметам. У меня своя команда грамотных, сильных бывших преподавателей ВУЗов. Мы справимся с любой поставленной перед нами работой технического и гуманитарного плана. И не важно: она по объёму на две формулы или огромная сложно структурированная на 125 страниц! Нам по силам всё, поэтому не стесняйтесь, присылайте.
Срок выполнения разный: возможно онлайн (сразу пишите и сразу помогаю), а если у Вас что-то сложное – то от двух до пяти дней.
Для качественного оформления работы обязательно нужны методические указания и, желательно, лекции. Также я провожу онлайн-занятия и занятия в аудитории для студентов, чтобы дать им более качественные знания.
Моё видео:
Вам нужно написать сообщение в Telegram . После этого я оценю Ваш заказ и укажу срок выполнения. Если условия Вас устроят, Вы оплатите, и преподаватель, который ответственен за заказ, начнёт выполнение и в согласованный срок или, возможно, раньше срока Вы получите файл заказа в личные сообщения.
Сколько может стоить заказ?Стоимость заказа зависит от задания и требований Вашего учебного заведения. На цену влияют: сложность, количество заданий и срок выполнения. Поэтому для оценки стоимости заказа максимально качественно сфотографируйте или пришлите файл задания, при необходимости загружайте поясняющие фотографии лекций, файлы методичек, указывайте свой вариант.
Минимальный срок выполнения заказа составляет 2-4 дня, но помните, срочные задания оцениваются дороже.
Как оплатить заказ?Сначала пришлите задание, я оценю, после вышлю Вам форму оплаты, в которой можно оплатить с баланса мобильного телефона, картой Visa и MasterCard, apple pay, google pay.
Какие гарантии и вы исправляете ошибки?В течение 1 года с момента получения Вами заказа действует гарантия. В течении 1 года я и моя команда исправим любые ошибки в заказе.
Качественно сфотографируйте задание, или если у вас файлы, то прикрепите методички, лекции, примеры решения, и в сообщении напишите дополнительные пояснения, для того, чтобы я сразу поняла, что требуется и не уточняла у вас. Присланное качественное задание моментально изучается и оценивается.
Теперь напишите мне в Telegram или почту и прикрепите задания, методички и лекции с примерами решения, и укажите сроки выполнения. Я и моя команда изучим внимательно задание и сообщим цену.
Если цена Вас устроит, то я вышлю Вам форму оплаты, в которой можно оплатить с баланса мобильного телефона, картой Visa и MasterCard, apple pay, google pay.
Мы приступим к выполнению, соблюдая указанные сроки и требования. 80% заказов сдаются раньше срока.
После выполнения отправлю Вам заказ в чат, если у Вас будут вопросы по заказу – подробно объясню. Гарантия 1 год. В течении 1 года я и моя команда исправим любые ошибки в заказе.
youtube.com/embed/NXwmZ4aXXsQ» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>
youtube.com/embed/WIbBf3NZEZI» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>
youtube.com/embed/dihxr1liTvQ» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>
Можете смело обращаться к нам, мы вас не подведем. Ошибки бывают у всех, мы готовы дорабатывать бесплатно и в сжатые сроки, а если у вас появятся вопросы, готовы на них ответить.
В заключение хочу сказать: если Вы выберете меня для помощи на учебно-образовательном пути, у вас останутся только приятные впечатления от работы и от полученного результата!
Жду ваших заказов!
С уважением
Пользовательское соглашение
Политика конфиденциальности
Предварительное исчисление алгебры
— Почему вы умножаете комплексное число на его комплексно-сопряженное число, чтобы избавиться от него в дроби?
Загрузка…
Mathematics Stack Exchange — это сайт вопросов и ответов для людей, изучающих математику на любом уровне, и профессионалов в смежных областях. Регистрация занимает всего минуту.
Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществу
Любой может задать вопрос
Любой может ответить
Лучшие ответы голосуются и поднимаются на вершину
Задай вопрос
спросил
Изменено 4 года, 8 месяцев назад
Просмотрено 44к раз 92.$$ Хотя иногда вы можете умножить комплексное число на какое-то другое комплексное число, чтобы получить действительное число (например, вы можете умножить чисто мнимое число на $i$), сопряжение всегда работает на .
$\endgroup$
$\begingroup$
Точно вещественных кратных сопряженного достаточно, чтобы рационализировать знаменатель $\rm\:z\in \mathbb C\:. \:$ Доказательство: если $\rm\ z\ne0\ $ и $\rm\ y\ :z\ =\ r \in \mathbb R\ $, тогда $\rm\: y\:z\:z’\: =\ r\:z’\: $ so $\rm\ y\ =\ z’ \:r/(z\:z’)\ =\ s\:z’,\ \ s\: =\ r/(z\:z’)\in \mathbb R\:.\:$ Обратно, если $\rm\ y\ =\ s\:z’\:,\ s\in\mathbb R\ $, тогда $\rm\ y\:z\ =\ s\:z’\:z\in \mathbb R \:.$
$\endgroup$
$\begingroup$
Это лучше всего рассматривать с точки зрения полярного представления комплексного числа. Пусть $z = r \exp (i \theta)$. На что нам нужно умножить, чтобы превратить это в действительное число? $\exp (- i \theta)$, конечно. Любое вещественное число, кратное этому числу, также работает, и у нас всегда есть одно под рукой. Учитывая $z = x + i y = r \exp(i \theta)$, мы можем написать $r \exp(-i \theta) = \overline{z} = x — i y$.
$\endgroup$
1
Conjugate Math – Объяснение и примеры
Вы когда-нибудь видели две пары выражений, которые отличаются только знаком в середине? Возможно, вы встречали пару сопряженных слов. Сопряжения в математике чрезвычайно полезны, когда мы хотим рационализировать радикальные выражения и комплексные числа.
Два двучлена являются сопряженными, если они имеют одинаковые члены, но противоположные знаки в середине.
Эта статья покажет, как находить сопряжения, понимать, зачем они нам нужны, и применять их при рационализации выражений. Начнем с самого фундаментального — понимания того, что представляют собой конъюгаты.
Что такое сопряжение в математике?
Примером пары сопряженных чисел являются комплексные числа a + bi и a – bi. Заметили, что условия совпадают? Различаются только знаки, находящиеся в середине каждого бинома. Это именно то, что представляют сопряженные числа в математике. 9. Ниже приведены еще несколько примеров пар сопряженных чисел:
- x – y и x + y
- 2√2 – 1 и 2√2 + 1
- 3 – 2i и 3 + 2i
В соответствии с определением из сопряженных, каждая пара имеет одинаковые термины, и каждый отличается только знаком в середине.
Как найти сопряжение?
Что, если нам дан один бином, и нам нужно найти его сопряженное? Мы всегда можем определить сопряжение данного бинома, сначала определив термины и знак исходного термина.
Если они у нас есть, его сопряженное будет содержать те же термины, но средний знак изменен (с + на – или с – на +). Вот таблица, показывающая, как определяются сопряжения четырех биномов:
Данный бином | Terms | Sign Change | Conjugate |
2x – y | 2x , y | – → + | 2x + y |
√3 + 1 | √ 3, 1 | + → – | √3 – 1 |
a 2 b – ab 2 | a 2 b, ab 2 | – → + | a 2 б + аб 2 |
5 + 2i | 5, 2i | + → – | √3 – 1 |
Как умножать на сопряженное?
Что произойдет, если мы умножим двучлен на сопряженные числа? Возможны два случая, и в каждом случае мы будем применять другой метод.
Случай 1: Умножение бинома на сопряженный
Если у нас есть двучлен m + n, его сопряженным будет m – n. Заметили что-то о двух? Эти два числа при умножении вернут разницу их квадратов. Если вам нужно освежить в памяти это алгебраическое свойство, прочтите эту статью. Для нашего примера имеем:
(m – n)(m + n) = m 2 – n 2
Это означает, что при перемножении двучлена и его сопряженного результата будет разность квадратов их термов. Вот еще несколько примеров, которые вы можете попробовать:
Биномиальный | Сопряженный | Произведение |
2x – 1 | 2x + 1 | 4x 2 – 1 |
3ab + c | 3ab – c | 9a 2 b 2 – c 2 |
√3 – 4 | √3 + 4 | 3 – 16 = -13 |
нам может понадобиться умножить бином, сопряженный с другим выражением. При решении этих проблем обязательно проверьте свои знания по:
- Умножение двух двучленов методом FOIL.
- При умножении выражений с разными терминами применяйте соответствующие приемы.
- Другим полезным свойством является использование техники возведения в квадрат биномов.
Допустим, мы хотим умножить √3 + 1 на сопряженное число √2 – 1. Сначала нам нужно найти сопряженное число √2 – 1. У нас есть √2 + 1. Так как оба √3 + 1 и √2 + 1 — двучлены, мы можем применить метод FOIL, чтобы найти и упростить произведение двух двучленов.
(√3 + 1)( √2 + 1) = (√3)( √2) + (√3)(1) + (1)( √2) + (1)(1)
= √ 6 + √3 + √2 + 1
Пришло время изучить общие применения сопряженных чисел в математике.
Как рационализировать подкоренные выражения с помощью спряжения?
Одно из наиболее распространенных применений сопряженных чисел происходит, когда мы хотим рационализировать выражение, содержащее радикальные биномы в знаменателе.
Когда мы рационализируем рациональное выражение, наша цель состоит в том, чтобы иметь знаменатель, который не содержит радикального члена . Сопряжения пригодятся, когда у нас есть биномиальное выражение в знаменателе.
Мы можем умножить и числитель, и знаменатель на сопряженные знаменателю . Почему бы нам не попробовать один пример и посмотреть, что происходит с выражением?
(√2 – 1) / (√2 + 1)
Если мы хотим рационализировать выражение, показанное выше, мы можем умножить и числитель, и знаменатель на сопряженное со знаменателем.
(√2 – 1) / (√2 + 1) · (√2 – 1) / (√2 -1)
= [(√2 – 1) ·(√2 – 1)]/ [(√2 + 1)(√2 – 1)]
Упростите знаменатель, используя разность двух квадратов, и упростите числитель, возведя в квадрат выражение (√2 – 1).
= [(√2) 2 – 2(√2)(1) + (1) 2 ]/[ (√2) 2 – (1) 2 ]
= [2 – 2√2 + 1]/[2 – 1]
= 3 – 2√2
В полученном выражении больше нет подкоренных выражений в его знаменателе до подтвердите, что оно было рационализировано с использованием сопряжения знаменателя . Следовательно, мы видели, как сопряжения используются в рационализирующих выражениях.
Пример 1
Найдите сопряжения следующих двучленов.
а. 2xy – y
б. mn 2 + m 2 n
c. ab – cd
Solution
Вернемся к основному определению сопряженных чисел: у них одинаковые термины, но разные знаки.
а. Для 2xy – y его сопряженное выражение по-прежнему будет иметь те же члены, за исключением того, что оно имеет + в качестве своей операции. Следовательно, его сопряженное число равно 2ху + у .
б. Точно так же мы используем те же термины, но в противоположном порядке, поэтому сопряжение mn 2 + m 2 n равно mn 2 – m 2 n .
в. Наконец, если мы воспользуемся тем же процессом, мы обнаружим, что сопряжение ab — cd равно ab + cd .
Пример 2
Когда задано линейное выражение, ax + b, опишите результат, когда:
a. добавляются линейное выражение и его сопряженное.
б. из него вычитается сопряженное линейному выражению.
Давайте продолжим и сначала найдем сопряженное линейное выражение. Используя те же термины, но с противоположной операцией, сопряженное число ax + b равно ax – b.
Складывая два бинома, мы получаем ax + b + ax – b = 2ax. Сумма на самом деле вдвое превышает значение термина.
а. В общем, сумма линейного выражения и его сопряженного равна удвоенному значению первого члена бинома .
Проделаем то же самое для их отличия. Имеем:
(ax + b) – (ax – b) = ax + b – ax + b
= 2b
Разница равна удвоенному второму члену бинома.
б. Это означает, что когда сопряженное биномиальное число вычитается из двучлена, результат в два раза больше второго члена двучлена.
Пример 3
Ответьте на следующие вопросы, используя свои знания о спряжениях.
а. Что является конъюгатом (1000 – 1)?
б. Что получится, если умножить (1000 – 1) на сопряженное число?
с. Используя то, что вы наблюдали, опишите, как вы можете найти произведение 81 и 79?
Раствор
а. Используя те же термины, но в обратном порядке, сопряженное число (1000 – 1) равно (1000 + 1) .
б. Когда мы умножаем двучлен на сопряженный, мы возводим оба члена в квадрат и вычитаем результат. Отсюда имеем (1000) 2 – 1 2 = 999 999 .
в. Это означает, что мы можем выразить 81 и 79 как сопряженные друг с другом: 81 = 80 + 1 и 79 = 80 – 1. Используя два бинома, произведение 81 и 79 равно 80 2 – 1 2 = 6399 .
Пример 4
Найдите сопряженное значение знаменателя, затем рационализируйте выражение (-2 + √3) / (6 – 3√3).
Решение
Используя те же термины, но противоположные операции, сопряжено с 6 – 3√3 равно 6 + 3√3 .