2a
Kurs 2a Visa detaljer
5. Pq-formeln
Fortsätt till nästa lektion
Lektion
Övningar
Tester
Kapitel 3
4. 

Pq-formeln

Lektionen fokuserar på pq-formeln, en matematisk metod som används för att lösa andragradsekvationer. Sidan förklarar hur man tillämpar pq -formeln genom att använda konstanterna p och q. Innehållet inkluderar en härledning av formeln och ett exempel på att lösa en andragradsekvation med pq-formeln. I Sverige används pq-formeln vanligtvis, men vissa länder kan använda ABC-formeln istället.
Begrepp Modellering Problemlösning Procedur Resonemang och Kommunikation
Inställningar & verktyg för lektion
8 sidor teori
36 Uppgifter - Nivå 1 - 3
Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet.
Pq-formeln
Sida av 8

I den här lektionen går vi igenom följande begrepp:

  • pq-formeln
  • Diskriminant
  • abc-formeln
Regel

pq-formeln

Alla andragradsekvationer kan skrivas på formen x^2+px+q=0, där p och q är konstanter. Detta kan kallas pq-form. Koefficienten framför x^2 ska vara 1 och ena ledet 0, som i ekvationen x^2 + 6x - 5 = 0. För att lösa den sätter man in koefficienten framför x, kallad p, samt konstanttermen, q, i den så kallade pq-formeln.


x=- p/2±sqrt((p/2)^2-q)

I ekvationen x^2 + 6x - 5 = 0 är p=6 och q= -5. Genom insättning och förenkling får man maximalt två lösningar: en genom att addera och en genom att subtrahera rotuttrycket. Om ekvationen inte är skriven på pq-form måste den skrivas om innan pq-formeln kan användas.

Bevis

x=- p/2±sqrt((p/2)^2-q)
För att härleda pq-formeln utgår man från en andragradsekvation på pq-form, x^2 + px + q = 0, och kvadratkompletterar för att lösa ut x. Man börjar med att skriva om ekvationen på formen x^2+px=c.
x^2+px+q=0
x^2+px=- q

Nu kan man kvadratkomplettera genom att lägga till halva koefficienten framför x i kvadrat, ( p2)^2: x^2+px+(p/2)^2=- q+(p/2)^2. Man kan nu faktorisera vänsterledet med första kvadreringsregeln. Man kan ju skriva om mittentermen px som 2* p2* x. Därefter drar man roten ur båda led och löser ut x.

x^2+px+(p/2)^2=- q+(p/2)^2
x^2+px+(p/2)^2=(p/2)^2-q
x^2+2* p/2* x+(p/2)^2=(p/2)^2-q
(x+p/2)^2=(p/2)^2-q
x+p/2=±sqrt((p/2)^2-q)
x=-p/2±sqrt((p/2)^2-q)
Exempel

Lös andragradsekvationen med pq-formeln

Lös andragradsekvationen med pq-formeln. x^2+8x-20=0

Ledtråd

Använd pq-formeln.

Lösning

Ekvationen är skriven på pq-form så vi kan använda pq-formeln direkt. p är 8 och q är - 20.
x^2+8x-20=0
x=- 8/2± sqrt((8/2)^2-( -20))
x=-4±sqrt(4^2-(-20))
x=-4±sqrt(16-(-20))
x=-4±sqrt(36)
x=-4±6
lx_1=-10 x_2=2
Ekvationens lösningar är x=-10 och x=2.
Koncept

Diskriminant

I pq-formeln kallas det som står under rottecknet för diskriminant.

Diskriminantens tecken kan användas för att bestämma antalet lösningar till en andragradsekvation.
Övning

Hitta diskriminanten för en andragradsekvation

Hitta diskriminanten för en andragradsekvation.

Hitta diskriminanten för en andragradsekvation
Regel

abc-formeln

I Sverige använder man oftast pq-formeln när man löser andragradsekvationer av typen x^2+px+q=0. I vissa länder använder man istället en annan motsvarande metod, den så kallade abc-formeln. Den används för andragradsekvationer på formen ax^2+bx+c=0.


x=-b/2a±sqrt(b^2-4ac)/2a

Villkor: a≠0

Den har färre begränsningar än pq-formeln eftersom koefficienten framför x^2 inte måste vara 1. Däremot kan abc-formeln ibland ge lite jobbigare beräkningar. Man kan härleda den med pq-formeln, och om man dividerar ekvationen med a får man den på pq-form där p= ba och q= ca.

Härledning

x=-b/2a±sqrt(b^2-4ac)/2a
ax^2+bx+c=0
x^2+b/a* x+c/a=0
x=- b/a/2± sqrt((b/a/2)^2- c/a)
x=-b/2a±sqrt((b/2a)^2-c/a)
x=-b/2a±sqrt(b^2/(2a)^2-c/a)
x=-b/2a±sqrt(b^2/4a^2-c/a)
x=-b/2a±sqrt(b^2/4a^2-4ac/4a^2)
x=-b/2a±sqrt(b^2-4ac/4a^2)
x=-b/2a±sqrt(b^2-4ac)/sqrt(4a^2)
x=-b/2a±sqrt(b^2-4ac)/2a
Om a är lika med 1 står ekvationen på pq-form och abc-formeln reduceras till pq-formeln.
Exempel

Öva på att lösa andragradsekvationer

Lös andragradsekvationen med pq-formeln. 2x^2+8x+6=0

Ledtråd

Använd pq-formeln.

Lösning

Först, analysera ekvationen. Lägg märke till att koefficienten före x^2 är 2. För att kunna använda pq-formeln måste den vara 1. Dela hela ekvationen med 2. 2x^2+8x+6=0 ⇓ x^2+4x+3=0 Ekvationen är skriven på pq-form så vi kan använda pq-formeln direkt. p är 4 och q är 3.
x^2+4x+3=0
x=- 4/2± sqrt((4/2)^2-( 3))
x=-2±sqrt(2^2-3)
x=-2±sqrt(4-3)
x=-2±sqrt(1)
x=-2±1
lx_1=-1 x_2=- 3
Ekvationens lösningar är x=-1 och x=- 3.
Övning

Lösa en andragradsekvation med hjälp av kvadratisk formel

Lös andragradsekvationerna med hjälp av pq-formeln eller abc-formeln.

Lös en andragradsekvation


Pq-formeln
Övningar
>
2
e
7
8
9
×
÷1
=
=
4
5
6
+
<
log
ln
log
1
2
3
()
sin
cos
tan
0
.
π
x
y