Andragradsekvationer och antal lösningar

{{ 'ml-heading-theory' | message }}

När man löser andragradsekvationer kan man ibland hamna i en situation där man ska dra kvadratroten ur ett negativt tal. Man brukar då säga att ekvationen saknar lösningar. Men det finns s.k. imaginära tal som kan lösa dessa ekvationer. Dessa ingår inte i kursen men det betyder att det kan vara missvisande att säga att det inte finns några lösningar. Istället brukar man säga att ekvationen saknar reella rötter.
Begrepp

Antal lösningar till en andragradsekvation

Lösningarna till en andragradsekvation på formen ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 kan tolkas grafiskt som nollställen till andragradsfunktionen y=ax2+bx+c. y=ax^2+bx+c. Om funktionen har två nollställen har ekvationen ax2+bx+c=0ax^2+bx+c=0 två lösningar, och har funktionen ett nollställe har ekvationen en lösning (även kallad dubbelrot). Saknar funktionen nollställen har ekvationen inga reella lösningar.

Två nollställen

Ett nollställe

Inga nollställen

Med hjälp av pqpq-formeln kan man avöra antalet lösningar till en andragradsfunktion genom att bestämma tecknet på diskriminanten, dvs. det som står under rottecknet i pqpq-formeln: (p2)2q. \left(\dfrac{p}{2}\right)^2-q. Är diskriminanten positiv har ekvationen två lösningar. Är den 00 har ekvationen en lösning, och är den negativ får man kvadratroten ur ett negativt tal vilket innebär att det saknas reella lösningar.

Antal lösningar till andragradsekvation
Uppgift

Avgör hur många reella lösningar ekvationerna har utan att faktiskt bestämma rötterna: x22x+9=0ochx24x+4=0. x^2-2x+9=0 \quad \text{och} \quad x^2-4x+4=0.

Lösning

Vi tittar på en ekvation i taget.

Exempel

x22x+9=0x^2-2x+9=0

Man kan avgöra antalet lösningar till ekvationen genom att undersöka diskriminanten, alltså det som står under rottecknet i pqpq-formeln.
x22x+9=0x^2-2x+9=0
x=--22±(-22)29x=\text{-} \dfrac{\color{#0000FF}{\text{-}2}}{2}\pm \sqrt{\left(\dfrac{\color{#0000FF}{\text{-}2}}{2}\right)^2-{\color{#009600}{9}}}

Beroende på diskriminantens tecken kan vi avgöra om ekvationen har två, en eller inga reella rötter. Vi beräknar värdet.

(-22)29\left(\dfrac{\text{-}2}{2}\right)^2-9
(-1)29(\text{-}1)^2-9
191-9
-8\text{-} 8
Diskriminanten är negativ, så ekvationen har inga reella lösningar.
Exempel

x24x+4=0x^2-4x+4=0

Vi fortsätter likadant och ställer upp pqpq-formeln.
x24x+4=0x^2-4x+4=0
x=--42±(-42)24x=\text{-} \dfrac{\color{#0000FF}{\text{-}4}}{2}\pm \sqrt{\left(\dfrac{\color{#0000FF}{\text{-}4}}{2}\right)^2-{\color{#009600}{4}}}
Nu tittar vi på uttrycket under rottecknet.
(-42)24\left(\dfrac{\text{-}4}{2}\right)^2-4
(-2)24(\text{-} 2)^2-4
444-4
00

Diskriminantens värde är 0,0, vilket betyder att ekvationen har en lösning. Det brukar kallas att ekvationen har en dubbelrot.

Visa lösning Visa lösning

Uppgifter

{{ grade.displayTitle }}
{{ exercise.headTitle }}
{{ 'ml-btn-focusmode-tooltip' | message }} settings_overscan
Test
{{ 'mldesktop-selftest-notests' | message }} {{ article.displayTitle }}!
{{ tests.error }}

{{ 'ml-heading-exercise' | message }} {{ focusmode.exercise.exerciseName }}

keyboard_backspace
{{ section.title }} keyboard_backspace {{ 'ml-btn-previous' | message }} {{ 'ml-btn-previous-exercise' | message }} {{ 'ml-btn-next-exercise' | message }} keyboard_backspace {{ 'ml-btn-next-exercise' | message }}