Страница 162 - гдз по алгебре 8 класс учебник Макарычев, Миндюк

Авторы: Макарычев Ю. Н., Миндюк Н. Г., Нешков К. И., Суворова С. Б.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2023 - 2025
Уровень обучения: базовый
Цвет обложки: белый, голубой, фиолетовый
ISBN: 978-5-09-102536-1, 978-5-09-111166-8
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 8 классе
Cтраница 162

№689 (с. 162)
Условие. №689 (с. 162)

689. Выясните, каково взаимное расположение на координатной плоскости графиков уравнений данной системы и сделайте вывод о том, имеет ли система решение, и, если имеет, то сколько:

Решение. №689 (с. 162)


a)
Т.к. , , , то прямые пересекаются.
Ответ: одно решение
б)
Т.к. ; , то прямые пересекаются.
Ответ: одно решение
в)
Т.к. то прямые параллельны.
Ответ: решений нет
Решение 2. №689 (с. 162)

Решение 3. №689 (с. 162)
а) Рассмотрим систему уравнений: $\begin{cases} 3x - y = 5 \\ 3x + 2y = 8 \end{cases}$.
Чтобы определить взаимное расположение графиков, необходимо сравнить их угловые коэффициенты. Для этого приведем каждое уравнение к виду $y = kx + b$, где $k$ – угловой коэффициент, а $b$ – точка пересечения с осью ординат.
Первое уравнение: $3x - y = 5$. Выразим $y$: $y = 3x - 5$. Угловой коэффициент этой прямой $k_1 = 3$.
Второе уравнение: $3x + 2y = 8$. Выразим $y$: $2y = -3x + 8$, откуда $y = -\frac{3}{2}x + 4$, или $y = -1,5x + 4$. Угловой коэффициент этой прямой $k_2 = -1,5$.
Сравниваем угловые коэффициенты: $k_1 = 3$ и $k_2 = -1,5$. Так как $k_1 \neq k_2$ ($3 \neq -1,5$), то прямые имеют разные наклоны и, следовательно, пересекаются в одной точке.
Поскольку графики уравнений пересекаются в одной точке, система имеет одно решение.
Ответ: Графики уравнений (прямые) пересекаются в одной точке. Система имеет одно решение.
б) Рассмотрим систему уравнений: $\begin{cases} 2y - x = 4 \\ y - 2x = 0 \end{cases}$.
Приведем каждое уравнение к виду $y = kx + b$, чтобы сравнить угловые коэффициенты.
Первое уравнение: $2y - x = 4$. Выразим $y$: $2y = x + 4$, откуда $y = \frac{1}{2}x + 2$, или $y = 0,5x + 2$. Угловой коэффициент этой прямой $k_1 = 0,5$.
Второе уравнение: $y - 2x = 0$. Выразим $y$: $y = 2x$. Угловой коэффициент этой прямой $k_2 = 2$.
Сравниваем угловые коэффициенты: $k_1 = 0,5$ и $k_2 = 2$. Так как $k_1 \neq k_2$ ($0,5 \neq 2$), то прямые имеют разные наклоны и пересекаются в одной точке.
Следовательно, система уравнений имеет одно решение.
Ответ: Графики уравнений (прямые) пересекаются в одной точке. Система имеет одно решение.
в) Рассмотрим систему уравнений: $\begin{cases} y = 0,5x + 2 \\ y = 0,5x - 4 \end{cases}$.
Оба уравнения уже представлены в виде $y = kx + b$.
Для первого уравнения $y = 0,5x + 2$: угловой коэффициент $k_1 = 0,5$, точка пересечения с осью Y $b_1 = 2$.
Для второго уравнения $y = 0,5x - 4$: угловой коэффициент $k_2 = 0,5$, точка пересечения с осью Y $b_2 = -4$.
Сравниваем угловые коэффициенты и точки пересечения с осью Y. Угловые коэффициенты равны: $k_1 = k_2 = 0,5$. Точки пересечения с осью Y различны: $b_1 \neq b_2$ ($2 \neq -4$).
Если угловые коэффициенты прямых равны, а точки пересечения с осью Y различны, то прямые параллельны и не пересекаются.
Поскольку графики не имеют общих точек, система уравнений не имеет решений.
Ответ: Графики уравнений (прямые) параллельны. Система не имеет решений.
№690 (с. 162)
Условие. №690 (с. 162)

690. Прямая a задана уравнением x + 2y = 5. Среди уравнений прямых:

найдите те, которые вместе с уравнением прямой a образуют систему: 1) имеющую единственное решение; 2) не имеющую решений; 3) имеющую бесконечно много решений.
Решение. №690 (с. 162)


Решение 2. №690 (с. 162)



Решение 3. №690 (с. 162)
Для решения задачи проанализируем каждую систему, состоящую из уравнения прямой a и одного из предложенных уравнений.Исходное уравнение прямой a: $x + 2y = 5$.В общем виде система двух линейных уравнений выглядит так:$\begin{cases} A_1x + B_1y = C_1 \\ A_2x + B_2y = C_2 \end{cases}$Для нашего исходного уравнения коэффициенты равны: $A_1 = 1$, $B_1 = 2$, $C_1 = 5$.
Система имеет:
- единственное решение, если прямые пересекаются, то есть их угловые коэффициенты различны. Условие для коэффициентов: $\frac{A_1}{A_2} \neq \frac{B_1}{B_2}$.
- не имеет решений, если прямые параллельны и не совпадают. Условие для коэффициентов: $\frac{A_1}{A_2} = \frac{B_1}{B_2} \neq \frac{C_1}{C_2}$.
- бесконечно много решений, если прямые совпадают. Условие для коэффициентов: $\frac{A_1}{A_2} = \frac{B_1}{B_2} = \frac{C_1}{C_2}$.
Рассмотрим каждое из предложенных уравнений.
1) имеющую единственное решение
Нам нужно найти уравнения, для которых выполняется условие $\frac{A_1}{A_2} \neq \frac{B_1}{B_2}$.
Уравнение $x + y = 5$.
Система: $\begin{cases} x + 2y = 5 \\ x + y = 5 \end{cases}$.
Здесь $A_2 = 1, B_2 = 1$. Проверяем соотношение: $\frac{1}{1} \neq \frac{2}{1}$. Условие выполняется, система имеет единственное решение.Уравнение $\frac{1}{4}y - 4x = 0$.
Приведем к стандартному виду: $-4x + \frac{1}{4}y = 0$.
Система: $\begin{cases} x + 2y = 5 \\ -4x + \frac{1}{4}y = 0 \end{cases}$.
Здесь $A_2 = -4, B_2 = \frac{1}{4}$. Проверяем соотношение: $\frac{1}{-4} \neq \frac{2}{1/4}$, так как $-\frac{1}{4} \neq 8$. Условие выполняется, система имеет единственное решение.Уравнение $0,6x - 3 = -1,2$.
Это уравнение с одной переменной. Решим его: $0,6x = 1,8 \implies x=3$.
Это уравнение задает вертикальную прямую. Исходная прямая $x+2y=5$ (или $y = -0,5x + 2,5$) не является вертикальной. Любая невертикальная прямая пересекает вертикальную ровно в одной точке. Следовательно, система имеет единственное решение.
Ответ: $x + y = 5$; $\frac{1}{4}y - 4x = 0$; $0,6x - 3 = -1,2$.
2) не имеющую решений
Нам нужно найти уравнения, для которых выполняется условие $\frac{A_1}{A_2} = \frac{B_1}{B_2} \neq \frac{C_1}{C_2}$.
Уравнение $6y + 3x = 10$.
Приведем к стандартному виду: $3x + 6y = 10$.
Система: $\begin{cases} x + 2y = 5 \\ 3x + 6y = 10 \end{cases}$.
Здесь $A_2 = 3, B_2 = 6, C_2 = 10$. Проверяем соотношения: $\frac{A_1}{A_2} = \frac{1}{3}$; $\frac{B_1}{B_2} = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}$; $\frac{C_1}{C_2} = \frac{5}{10} = \frac{1}{2}$.
Так как $\frac{1}{3} = \frac{1}{3} \neq \frac{1}{2}$, условие выполняется. Система не имеет решений.Уравнение $2x + 4y = 9$.
Система: $\begin{cases} x + 2y = 5 \\ 2x + 4y = 9 \end{cases}$.
Здесь $A_2 = 2, B_2 = 4, C_2 = 9$. Проверяем соотношения: $\frac{A_1}{A_2} = \frac{1}{2}$; $\frac{B_1}{B_2} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}$; $\frac{C_1}{C_2} = \frac{5}{9}$.
Так как $\frac{1}{2} = \frac{1}{2} \neq \frac{5}{9}$, условие выполняется. Система не имеет решений.Уравнение $0,5y + 0,25x = 4,8$.
Приведем к стандартному виду: $0,25x + 0,5y = 4,8$.
Система: $\begin{cases} x + 2y = 5 \\ 0,25x + 0,5y = 4,8 \end{cases}$.
Здесь $A_2 = 0,25, B_2 = 0,5, C_2 = 4,8$. Проверяем соотношения: $\frac{A_1}{A_2} = \frac{1}{0,25} = 4$; $\frac{B_1}{B_2} = \frac{2}{0,5} = 4$; $\frac{C_1}{C_2} = \frac{5}{4,8} = \frac{50}{48} = \frac{25}{24}$.
Так как $4 = 4 \neq \frac{25}{24}$, условие выполняется. Система не имеет решений.
Ответ: $6y + 3x = 10$; $2x + 4y = 9$; $0,5y + 0,25x = 4,8$.
3) имеющую бесконечно много решений
Нам нужно найти уравнения, для которых выполняется условие $\frac{A_1}{A_2} = \frac{B_1}{B_2} = \frac{C_1}{C_2}$.
Уравнение $2x + 4y = 10$.
Система: $\begin{cases} x + 2y = 5 \\ 2x + 4y = 10 \end{cases}$.
Здесь $A_2 = 2, B_2 = 4, C_2 = 10$. Проверяем соотношения: $\frac{A_1}{A_2} = \frac{1}{2}$; $\frac{B_1}{B_2} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}$; $\frac{C_1}{C_2} = \frac{5}{10} = \frac{1}{2}$.
Так как $\frac{1}{2} = \frac{1}{2} = \frac{1}{2}$, условие выполняется. Система имеет бесконечно много решений.Уравнение $15 - 3x = 6y$.
Приведем к стандартному виду: $-3x - 6y = -15$, или, умножив на -1, $3x + 6y = 15$.
Система: $\begin{cases} x + 2y = 5 \\ 3x + 6y = 15 \end{cases}$.
Здесь $A_2 = 3, B_2 = 6, C_2 = 15$. Проверяем соотношения: $\frac{A_1}{A_2} = \frac{1}{3}$; $\frac{B_1}{B_2} = \frac{2}{6} = \frac{1}{3}$; $\frac{C_1}{C_2} = \frac{5}{15} = \frac{1}{3}$.
Так как $\frac{1}{3} = \frac{1}{3} = \frac{1}{3}$, условие выполняется. Система имеет бесконечно много решений.
Ответ: $2x + 4y = 10$; $15 - 3x = 6y$.
№691 (с. 162)
Условие. №691 (с. 162)


691. Используя графики уравнений, изображённые на рисунке 30, объясните графический смысл равносильности систем уравнений


Решение. №691 (с. 162)

Если x=2, то
Т.к. то прямые пересекаются в точке (2;-1)
К первой системе применили способ сложения. Сложив первое и второе уравнения первой системы получили первое уравнение второй системы. Значит, данные системы равносильны.
Решение 2. №691 (с. 162)

Решение 3. №691 (с. 162)
Для объяснения графического смысла равносильности двух систем уравнений проанализируем каждую из них с помощью представленного графика.
Первая система уравнений:
$ \begin{cases} 2x - y = 5, \\ x + y = 1. \end{cases} $
Решением этой системы является точка пересечения графиков линейных функций $2x - y = 5$ и $x + y = 1$. На рисунке 30 изображены две наклонные прямые, соответствующие этим уравнениям. Их точка пересечения имеет координаты $(2, -1)$. Следовательно, решением первой системы является пара чисел $(2, -1)$.
Вторая система уравнений:
$ \begin{cases} (2x - y) + (x + y) = 5 + 1, \\ x + y = 1. \end{cases} $
В этой системе второе уравнение $x + y = 1$ совпадает со вторым уравнением первой системы. Преобразуем первое уравнение второй системы:
$(2x - y) + (x + y) = 5 + 1$
$3x = 6$
$x = 2$
Таким образом, вторая система равносильна системе:
$ \begin{cases} x = 2, \\ x + y = 1. \end{cases} $
Решением этой системы является точка пересечения прямой $x = 2$ (вертикальная прямая, проходящая через точку $(2, 0)$) и прямой $x + y = 1$. На графике видно, что эти прямые также пересекаются в точке $(2, -1)$.
Системы уравнений называются равносильными, если они имеют одинаковые множества решений. Обе рассматриваемые системы имеют одно и то же решение — точку $(2, -1)$, следовательно, они равносильны.
Графический смысл равносильности заключается в том, что преобразование, которое переводит первую систему во вторую (замена одного из уравнений на сумму уравнений), приводит к новой прямой ($x=2$), которая обязательно проходит через точку пересечения исходных прямых ($(2, -1)$). Поскольку вторая прямая ($x+y=1$) в системе осталась без изменений, точка пересечения — а значит, и решение системы — остается той же самой.
Ответ: Графический смысл равносильности данных систем заключается в том, что решение каждой системы является точкой пересечения прямых, которые представляют уравнения системы. В первой системе это точка пересечения прямых $2x - y = 5$ и $x + y = 1$, то есть точка $(2, -1)$. Во второй системе одно из уравнений ($2x-y=5$) заменено на уравнение $x=2$, полученное сложением уравнений исходной системы. График нового уравнения $x=2$ — это прямая, которая также проходит через точку $(2, -1)$. Поэтому точка пересечения прямых во второй системе ($x = 2$ и $x + y = 1$) совпадает с точкой пересечения прямых в первой системе. Так как обе системы имеют одно и то же графическое решение (точку пересечения), они являются равносильными.
№692 (с. 162)
Условие. №692 (с. 162)

692. В системе двух уравнений с двумя переменными первым является уравнение y – |x| = 0, а вторым — уравнение вида y = kx + b, где k и b — некоторые числа. Известно, что прямая — график второго уравнения пересекает ось х в точке (–3; 0). Подберите в уравнении y = kx + b коэффициенты k и b так, чтобы система:
1) имела два решения;
2) имела одно решение;
3) не имела решений.
Решение. №692 (с. 162)


Прямая y=kx+b пересекает ось x в точке (-3;0)
1)

Прямая проходит через точку (4;4)
2)

Прямая проходит через точку (0;0)
k=b=0
3)

Прямая проходит через точку (0;-3)
k=-1; b=-3
Решение 2. №692 (с. 162)



Решение 3. №692 (с. 162)
Исходная система уравнений: $$ \begin{cases} y - |x| = 0 \\ y = kx + b \end{cases} $$ Первое уравнение можно переписать в виде $y = |x|$. График этой функции представляет собой две полупрямые (два луча), выходящие из начала координат: $y = x$ для $x \ge 0$ и $y = -x$ для $x < 0$. График имеет V-образную форму с вершиной в точке $(0; 0)$.
Второе уравнение $y = kx + b$ — это уравнение прямой, где $k$ — угловой коэффициент (наклон), а $b$ — ордината точки пересечения с осью $y$.
По условию, прямая $y = kx + b$ проходит через точку $(-3; 0)$. Подставим координаты этой точки в уравнение прямой, чтобы найти связь между коэффициентами $k$ и $b$: $0 = k \cdot (-3) + b$ $0 = -3k + b$ $b = 3k$
Таким образом, уравнение прямой можно записать в виде $y = kx + 3k$ или $y = k(x+3)$. Это означает, что мы ищем прямую из семейства прямых, проходящих через точку $(-3; 0)$. Число решений системы равно числу точек пересечения графика функции $y = |x|$ и прямой $y = k(x+3)$.
Проанализируем взаимное расположение графиков в зависимости от значения коэффициента $k$.
1) имела два решения
Система будет иметь два решения, если прямая $y = k(x+3)$ пересечет обе ветви графика $y = |x|$. Рассмотрим пересечение с ветвью $y = x$ (при $x \ge 0$): $k(x+3) = x \Rightarrow kx + 3k = x \Rightarrow (k-1)x = -3k \Rightarrow x = \frac{-3k}{k-1}$. Для пересечения с этой ветвью нужно, чтобы было $x > 0$ (случай $x=0$ дает только одно решение в начале координат). Чтобы дробь $\frac{-3k}{k-1}$ была положительной, числитель и знаменатель должны быть одного знака.
Рассмотрим пересечение с ветвью $y = -x$ (при $x < 0$): $k(x+3) = -x \Rightarrow kx + 3k = -x \Rightarrow (k+1)x = -3k \Rightarrow x = \frac{-3k}{k+1}$. Для пересечения с этой ветвью нужно, чтобы было $x < 0$.
Чтобы было два решения, прямая должна пересекать обе ветви. Это происходит, когда прямая проходит "внутри" V-образной фигуры. Её наклон должен быть больше, чем наклон левой ветви ($k > -1$), но меньше, чем наклон правой ветви ($k < 1$). Также, если $k=0$, то прямая $y=0$ пересекает график $y=|x|$ только в одной точке $(0;0)$. Значит, для двух решений нужно, чтобы $k > 0$. Объединяя условия, получаем $0 < k < 1$. Например, выберем $k = \frac{1}{2}$. Тогда $b = 3k = 3 \cdot \frac{1}{2} = \frac{3}{2}$.
Ответ: например, $k = \frac{1}{2}$, $b = \frac{3}{2}$.
2) имела одно решение
Система будет иметь одно решение в нескольких случаях:
- Прямая проходит через вершину графика $y=|x|$ в точке $(0;0)$. Это происходит, когда прямая $y=k(x+3)$ сама является осью абсцисс. Для этого $k=0$. Тогда $b = 3k = 0$. Уравнение прямой $y=0$. Она пересекает $y=|x|$ в единственной точке $(0;0)$.
- Прямая параллельна одной из ветвей графика $y=|x|$. Если $k=1$, прямая $y = x+3$ параллельна ветви $y=x$. Она пересечет ветвь $y=-x$ в одной точке: $-x = x+3 \Rightarrow -2x=3 \Rightarrow x = -1.5$. Это единственное решение. В этом случае $b=3k=3$.
- Прямая пересекает только одну из ветвей. Это происходит, когда $k > 1$ (прямая пересекает только ветвь $y=-x$) или когда $k < -1$ (прямая пересекает только ветвь $y=-x$).
Можно выбрать любой из этих случаев. Возьмем случай, когда прямая параллельна правой ветви, то есть $k=1$. Тогда $b = 3k = 3 \cdot 1 = 3$.
Ответ: например, $k=1$, $b=3$.
3) не имела решений
Система не будет иметь решений, если прямая $y=k(x+3)$ не пересекает график $y=|x|$. Прямая проходит через точку $(-3;0)$. Чтобы не пересечь V-образный график, который целиком лежит в верхней полуплоскости, прямая должна иметь отрицательный наклон и проходить "под" графиком.
Левая ветвь графика $y=|x|$ — это прямая $y=-x$ с угловым коэффициентом $-1$. Если наша прямая $y=k(x+3)$ будет ей параллельна, то есть $k=-1$, то она не пересечет левую ветвь (так как не совпадает с ней). Проверим пересечение с правой ветвью $y=x$: $x = -1(x+3) \Rightarrow x = -x-3 \Rightarrow 2x = -3 \Rightarrow x=-1.5$. Это значение не удовлетворяет условию $x \ge 0$, значит, пересечения с правой ветвью тоже нет. При $k=-1$ решений нет.
Если наклон прямой будет между $-1$ и $0$ (то есть $-1 < k < 0$), прямая также будет проходить под обеими ветвями графика $y=|x|$, не пересекая их. Таким образом, система не имеет решений при $-1 \le k < 0$. Выберем, например, $k=-1$. Тогда $b = 3k = 3 \cdot (-1) = -3$.
Ответ: например, $k=-1$, $b=-3$.
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.