stŘednÍ odbornÁ Škola elektrotechnickÁ centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 příklad 2...

85
STŘEDNÍ ODB C VÝRAZY, RO Identifikace projektu Název a číslo globálního grantu Registrační číslo projektu Název projektu Název příjemce podpory Hluboká nad Vltavou 2011 BORNÁ ŠKOLA ELEKTROTEC Centrum odborné přípravy OVNICE, SOUSTAVY R u Zvyšování kvality ve vzdělávání kraji CZ.1.07/1.1.10 CZ.1.07/1.1.10/01.0015 Inovace a vytvoření odborných pro rozvoj klíčových kompetenc rámcové vzdělávací programy Střední odborná škola elektrote odborné přípravy Hluboká nad V CHNICKÁ ROVNIC í v Jihočeském učebních textů cí v návaznosti na echnická, Centrum Vltavou

Upload: others

Post on 19-Dec-2020

2 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁCentrum odborné přípravy

VÝRAZY, ROVNICE, SOUSTAVY ROVNIC

Identifikace projektu

Název a číslo globálního grantu

Registrační číslo projektu

Název projektu

Název příjemce podpory

Hluboká nad Vltavou 2011

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁCentrum odborné přípravy

VÝRAZY, ROVNICE, SOUSTAVY ROVNIC

Název a číslo globálního grantu

Zvyšování kvality ve vzdělávání kraji

CZ.1.07/1.1.10

CZ.1.07/1.1.10/01.0015

Inovace a vytvoření odborných učebních textů pro rozvoj klíčových kompetencí vrámcové vzdělávací programy

Střední odborná škola elektrotechnická, odborné přípravy Hluboká nad Vltavou

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ

VÝRAZY, ROVNICE, SOUSTAVY ROVNIC

Zvyšování kvality ve vzdělávání v Jihočeském

Inovace a vytvoření odborných učebních textů pro rozvoj klíčových kompetencí v návaznosti na

Střední odborná škola elektrotechnická, Centrum odborné přípravy Hluboká nad Vltavou

Page 2: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

2

Page 3: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

3

Na zpracování učebního textu Výrazy, rovnice, soustavy rovnic se podíleli učitelé

SOŠE, COP, Hluboká nad Vltavou:

Železná Hana

Kouřilová Blanka

Lád Ladislav

Page 4: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

4

Page 5: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

5

Obsah

1 Výrazy .......................................................................................................................... 7

1.1 Početní operace s výrazy ........................................................................................ 8

1.1.1 Sčítání a odčítání mnohočlenů ....................................................................... 8

1.1.2 Násobení mnohočlenů ..................................................................................... 9

1.2 Druhá mocnina dvojčlenu a rozdíl druhých mocnin .......................................... 10

1.3 Třetí mocnina dvojčlenu, rozdíl a součet třetích mocnin .................................. 11

1.4 Rozklad výrazů na součin ..................................................................................... 12

1.4.1 Rozklad pomocí vytknutí před závorku ....................................................... 12

1.4.2 Rozklad pomocí vzorců .................................................................................. 13

1.5 Lomené výrazy ....................................................................................................... 14

1.5.1 Rozšiřování a krácení lomených výrazů ..................................................... 15

1.5.2 Sčítání a odčítání lomených výrazů ............................................................. 16

1.5.3 Násobení a dělení lomených výrazů............................................................ 17

1.5.4 Složené lomené výrazy .................................................................................. 18

1.6 Úlohy na procvičení ............................................................................................... 19

2 Vyjádření neznámé ze vzorce .................................................................. 25

2.1 Způsob řešení ......................................................................................................... 25

2.2 Úlohy na procvičení ............................................................................................... 29

3 Převody jednotek ............................................................................................... 31

3.1 Fyzikální veličiny a jednotky ................................................................................. 31

3.1.1 Mezinárodní soustava jednotek SI ............................................................... 31

3.1.2 Přehled nejčastěji používaných fyzikálních veličin a fyzikálních jednotek

v matematice, fyzice a elektrotechnice ...................................................................... 33

3.2 Úlohy na procvičení ............................................................................................... 36

Page 6: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

6

4 Řešení rovnic ........................................................................................................ 38

4.1 Lineární rovnice ...................................................................................................... 38

4.2 Lineární rovnice s neznámou ve jmenovateli .................................................... 42

4.3 Lineární rovnice s absolutní hodnotou ................................................................ 43

4.4 Lineární rovnice s parametrem ............................................................................ 46

4.5 Kvadratická rovnice ................................................................................................ 47

4.6 Úlohy na procvičení ............................................................................................... 52

5 Řešení soustav rovnic .................................................................................... 54

5.1 Soustava dvou lineárních rovnic o dvou neznámých ....................................... 54

5.1.1 Metoda dosazovací (substituční) .................................................................. 54

5.1.2 Metoda sčítací (adiční) ................................................................................... 57

5.1.3 Metoda srovnávací (komparační) ................................................................. 59

5.1.4 Metoda grafická ............................................................................................... 61

5.2 Soustava tří lineárních rovnic o třech neznámých ............................................ 66

5.3 Soustava lineární a kvadratické rovnice ............................................................. 70

5.4 Úlohy na procvičení ............................................................................................... 73

6 Řešení úloh na procvičení ........................................................................... 76

Použitá literatura ..................................................................................................... 85

Page 7: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

7

1 Výrazy

S výrazy se setkáváme ve všech oblastech matematiky. Výrazy jsou matematické zápisy,

ve kterých se objevují čísla, písmena, závorky, znaky a znaménka početních úkonů. Výrazy

mohou mít různý tvar, např.: 3; 22; 2a; yx 32 + ; bm +2 ; 2−x ; c

z3; atd.

Výraz tedy je: každé číslo a každá proměnná;

součet, rozdíl, součin a podíl dvou výrazů;

odmocnina a absolutní hodnota výrazu.

Písmena ve výrazech mohou nabývat různých hodnot, nazýváme je proměnné a podle

toho jaká čísla do daného výrazu za proměnné dosadíme, dostaneme číselnou hodnotu tohoto

výrazu. Za proměnné můžeme zvolit jen taková čísla, po jejichž dosazení má výraz smysl.

Při jakýchkoliv úpravách matematických výrazů musí být splněny dvě základní podmínky

algebry: 1. nelze dělit nulou (tedy ani ve jmenovateli zlomku nemůže být nula);

2. v množině reálných čísel neexistuje odmocnina ze záporného čísla.

Další výhodou užívání výrazů je vztah mezi výrazem a určitým matematickým zápisem.

Výrazy umožňují nahradit slovní popis různých matematických postupů jednoduchým

a přehledným zápisem, uplatňují se při popisu fyzikálních dějů, při řešení slovních úloh, apod.

Např. slovní popis výpočtu obsahu S trojúhelníku se základnou z a výškou v zní takto: Obsah

S trojúhelníku je roven polovičnímu součinu délky základny z a k ní příslušné výšky v.

Matematický zápis je podstatně jednodušší: vzS ⋅=2

1.

Řešené úlohy

Příklad 1

Určete podmínky platnosti následujících výrazů:

a) y

x

−1 podm.: 101 ≠⇒≠− yy

b) b

a+2 podm.: 0≠b

c) z−1 podm.: 0≥z

d) 2−r podm.: 202 ≥⇒≥− rr

Page 8: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

8

Příklad 2

Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy:

a) Polovina součtu druhých mocnin čísel r, s ( )22

2

1sr + .

b) Polovina druhé mocniny součtu čísel r, s ( )2

2

1sr + .

c) Druhá mocnina polovičního součtu čísel r, s ( )2

2

1

+ sr .

d) Trojnásobek součtu čísel r, s ( )sr +3 .

e) Druhá mocnina rozdílu čísel r, s ( )2sr − .

1.1 Početní operace s výrazy

Budeme se zabývat hlavně výrazy, ve kterých mají všechny proměnné přirozené

mocnitele; takové výrazy nazýváme mnohočleny. Tento celek rozdělíme na početní operace

sčítání a odčítání mnohočlenů a operaci násobení mnohočlenů.

1.1.1 Sčítání a odčítání mnohočlenů

Součet výrazů dostaneme tak, že sečteme členy se stejnými proměnnými a se stejnými

mocniteli. Chceme- li mnohočlen odečíst, musíme přičíst mnohočlen k němu opačný. Opačné

výrazy jsou takové výrazy, jejichž součet je roven nule. Poznáme je též podle opačných

znamének.

Page 9: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

9

Řešené úlohy

Příklad 3

Sečtěte výrazy:

a) ( ) ( ) bababababa +=−++=−++ 281321513215

b) ( ) ( ) 72643254325 22222 +−=+++−=+++− xxxxxxxx

Příklad 4

Odečtěte výrazy:

a) ( ) ( ) bababababa 321321513215 +=+−+=−−+

b) ( ) ( ) 13443254325 22222 −−=−−+−=+−+− xxxxxxxx

1.1.2 Násobení mnohočlenů

a) Jednočlenem: Mnohočlenem násobíme jednočlenem, když tímto jednočlenem

vynásobíme každý člen mnohočlenu.

Řešené úlohy

Příklad 5

Násobte výrazy:

a) ( ) xxzxxyx 1510355327 32 −+=⋅−+

b) ( ) bababababa 22232 1248302856 +−=+−⋅

c) ( ) ( ) 2222 331 yxyx +−=−⋅−

b) Mnohočlenem: Mnohočlenem násobíme mnohočlenem tak, že každý člen

jednoho mnohočlenu vynásobíme každým členem druhého mnohočlenu.

Page 10: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

10

Řešené úlohy

Příklad 6

Násobte výrazy:

a) ( ) ( ) 1717201431252014135 232232 −+−=−++−−=−⋅+− xxxxxxxxxxx

1.2 Druhá mocnina dvojčlenu a rozdíl druhých mocnin

Vzorce pro druhou mocninu známe už ze základní školy.

( )

( ) 222

222

2

2

bababa

bababa

+−=−

++=+

Často se vyskytují tyto případy:

( ) ( ) ( )[ ] ( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )[ ] ( ) ( ) ( ) ( )222222

222222

111

111

bababababa

bababababa

−=−⋅=−⋅−=−⋅−=+−

+=+⋅=+⋅−=+⋅−=−−

Vidíme, že druhé mocniny opačných výrazů se rovnají.

Srovnejme s druhými mocninami opačných čísel: ( )22 99 −= . Druhé mocniny opačných

výrazů se rovnají stejně jako druhé mocniny opačných čísel

POZOR!

( )

( ) 222

222

baba

baba

−≠−

+≠+

PLATÍ! ( ) ( )bababa +⋅−=− 22 tento vztah je to vzorec pro rozdíl druhých

mocnin nebo-li vzorec pro rozdíl čtverců.

Page 11: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

11

Řešené úlohy

Příklad 7

Vypočtete podle vzorců:

a) ( ) 181614 22 +−=− xxx

b) ( ) 121 2422 ++=+ aaa

c) ( )( ) 4362626 2 −=+− aaa

1.3 Třetí mocnina dvojčlenu, rozdíl a součet třetích mocnin

Vzorce, které známe už ze základní školy, nyní doplníme o následující:

( )

( )

( )( )

( )( )2233

2233

32233

32233

33

33

babababa

babababa

babbaaba

babbaaba

++−=−

+−+=+

−+−=−

+++=+

POZOR!

Zatímco pro součet druhých mocnin žádný vzorec neexistuje, pro součet třetích mocnin

ano.

Řešené úlohy

Příklad 8

Vypočtete podle vzorců:

a) ( ) ( ) ( ) 11248641143143414 2332233 −+−=−⋅⋅+⋅⋅−=− xxxxxxx

b) ( ) ( ) ( ) 133113131 246322223232 +++=+⋅⋅+⋅⋅+=+ aaaaaaa

Page 12: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

12

1.4 Rozklad výrazů na součin

Někdy je nutné vyjádřit výrazy ve tvaru součinu, např. potřebujeme-li zkrátit zlomek

(lomený výraz), říkáme o nich, že je rozkládáme na součin. Používáme při tom tyto

způsoby: vytýkání před závorku;

rozklad podle vzorců.

1.4.1 Rozklad pomocí vytknutí před závorku

Při roznásobení součtu nebo rozdílu používáme distributivní zákon:

( )

( ) cabacba

cabacba

⋅−⋅=−⋅

⋅+⋅=+⋅

Je zřejmé, že toto pravidlo lze použít i v opačném směru ( )zyxxzyx +⋅=+ . Jsou-li

všechny členy výrazu násobky stejného činitele, pak tento činitel lze vytknout před závorku

a tím celý výraz rozložit na součin.

POZOR! Vytýkáme-li před závorku celý člen výrazu, nezbude po něm číslo 0 ale 1.

( ) ( )mmmnm +⋅=+ 1

Vytknutí znaménka minus, tedy vlastně vytknutí čísla (-1), „technicky způsobuje“, že se

výraz uvnitř závorky změní na opačný: ( ) ( )yxyx −−⋅−=+ 1

( ) ( ) ( ) ( )xyyxyx −⋅−=+−⋅−=− 11

Nejsme- li si jisti správností vytknutí, provedeme zkoušku roznásobením.

Nejde- li vytknout ze všech členů mnohočlenu stejný člen, použijeme postupné

(stupňovité) vytýkání: ( ) ( )bacbaabcacaba −⋅−−⋅=+−−2 . Tento výraz je vlastně

dvojčlen, ve kterém můžeme vytknout celý dvojčlen v závorce:

( ) ( ) ( ) ( )cababacbaa −⋅−=−⋅−−⋅ .

Page 13: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

13

Řešené úlohy

Příklad 9

Rozložte na součin:

a) ( )55 −=− xyyxy

b) ( )dcbaaadacaba −++=−++2

c) ( )zyxzyx +−=+− 42662412

d) ( ) ( ) ( )( )caxbxbcxbacxcbaxab −+=+−+=−−+

1.4.2 Rozklad pomocí vzorců

Při rozkladu použijeme již známé vzorce: ( ) 222 2 bababa ++=+

( ) 222 2 bababa +−=−

( ) ( )bababa +⋅−=− 22

( ) 32233 33 babbaaba +++=+

( ) 32233 33 babbaaba −+−=−

( ) ( )2233 babababa ++⋅−=−

( ) ( )2233 babababa +−⋅+=+

Zde je důležité poznat příslušný vzorec, najít „systém“ jak ho poznat, což představuje

určité množství zkušeností se vzorci. Vhodným příkladem je například rozklad výrazu

25102 ++ xx , protože si lze snadno představit 2510,525 2 ⋅== , potom je na vzorci

( ) 222 2 bababa ++=+ vidět, že xa = a 5=b . Dostáváme tak řešení

( )2222 55522510 +=+⋅⋅+=++ xxxxx

Ovšem často musíme oba způsoby rozkladu kombinovat, vhodně používáme toho, že

druhé mocniny opačných výrazů se rovnají, apod. Praxi v tomto rozkladu je nutno získat

vyřešením většího počtu příkladů.

Page 14: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

14

Řešené úlohy

Příklad 10

Rozložte na součin:

a) ( ) ( )22222 3323189 yxyyxxyxyx −=+⋅⋅−=+−

b) ( )( )10710710049 2 +−=− mmm

c) ( ) ( ) ( )[ ] ( )2222222 52255222225204250408 babbaababababa +=+⋅⋅+=++=++

d) ( ) ( )( )111 23 ++−=− ssss

e) ( ) ( )( )9643232278 2333 +−+=+=+ bbbbb

1.5 Lomené výrazy

Lomené výrazy jsou výrazy, které mají tvar zlomku, v jehož jmenovateli jsou jedna nebo

i více proměnných. Např.: x

2;

7

5

−+

x

x;

52 2 +− mm

m;

xy

yxyx 22 +−;

13

1

−−

a.

Početní výkony s lomenými výrazy musí mít stejná pravidla jako početní výkony

se zlomky. Proto je vhodné zopakovat si počítání se zlomky.

Řešené úlohy

Příklad 11

Spočítejte:

a) 152

91

19

13

8

7

10

215

8

7

5

1

2

3

8

7=⋅=

−⋅=

−⋅

b) 12

5

12

9104

4

3

6

5

3

1=

−+=−+

c) ( ) ( )30

1

5

1

6

15:

6

235:

3

2

2

1−=

−⋅=−−

=−

Page 15: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

15

Nyní si připomeneme určování podmínek, pro něž má lomený výraz smysl. Hodnota

jmenovatele se nesmí rovnat nule, tj. pro všechny proměnné ve jmenovateli se výraz nesmí

rovnat nule.

Řešené úlohy

Příklad 12

Rozhodněte za jakých podmínek mají dané výrazy smysl:

a) x

2 0≠x

b) 7

5

−+

x

x 707 ≠⇒≠− xx

c) xy

yxyx 22 +− 0, ≠yx

d) 13

1

+−

a

3

1013 −≠⇒≠+ aa

1.5.1 Rozšiřování a krácení lomených výrazů

Při rozšiřování a krácení se lomený výraz nezmění, když jeho čitatele i jmenovatele

vynásobíme nebo vydělíme stejným nenulovým výrazem. Když dělíme čitatele

i jmenovatele lomeného výrazu stejným výrazem nebo číslem, mluvíme o krácení lomeného

výrazu. Když násobíme čitatele i jmenovatele lomeného výrazu stejným výrazem nebo

číslem, mluvíme o rozšiřování lomeného výrazu. Je přitom důležité si zapamatovat, že

rovnost mezi daným a upraveným lomeným výrazem platí jen pro ty hodnoty proměnných,

pro něž mají smysl oba tyto výrazy. Přitom si dáváme pozor na to, že stejně jako u zlomků

i u lomených výrazů lze krátit jen tehdy, když v čitateli i jmenovateli je výraz ve tvaru

součinu. Není-li v tomto tvaru, musíme ho získat vhodným rozkladem.

Page 16: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

16

Řešené úlohy

Příklad 13

Zjednodušte lomené výrazy:

a) 337

.7

21

72

2

2

3 x

x

xx

x

x=

⋅=

b) ( )( )

12

2

232

232

64

46−=

−=

−⋅−−⋅

=−−

ba

ba

ab

ba

1.5.2 Sčítání a odčítání lomených výrazů

Opět jako u zlomků platí, že lomené výrazy lze sčítat nebo odčítat pouze v tom případě,

pokud mají stejného jmenovatele. Nemají-li, musíme ho nalézt a výrazy na společného

jmenovatele převést. Společný jmenovatel musí být co nejjednodušší, musí to být nejmenší

společný násobek všech jmenovatelů. Dále je výhodné nechat společný jmenovatel ve tvaru

součinu, abychom mohli později ve výpočtu využít možnost krácení.

Řešené úlohy

Příklad 14

Zjednodušte dané výrazy:

a) ( )

( ) ( ) ( )1.

57

1.

255

1.

21.5

1

25

++

=+++

=+++

=+

+bb

b

bb

bb

bb

bb

bb podm.: 0,1−≠b

b) ( )( ) 7

3

7.17

3

77

3

−−

=−−

+−

=−

+− a

a

a

a

aa

a

a podm.: 7≠a

c) ( )

x

x

x

xx

x

xx

x

x

4

68

4

662

4

63.2

2

3

4

3 −=

+−=

+−=+

− podm.: 0≠x

d) ( ) ( )( )

( )( ) ( )( ) ( )( )aa

aa

aa

aaaa

aa

aaa

a

a

a

a

+−+−

=+−

+−−++=

+−−−++

=+−

+−

+2.2.2

5

2.2.2

2222

2.2.2

1.21.2

42

1

4

1 22

2

podm.: 2±≠a

Page 17: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

17

1.5.3 Násobení a dělení lomených výrazů

Postup je stejný jako u běžných zlomků: násobíme čitatel čitatelem a jmenovatel

jmenovatelem.

0 0 .

.. ≠∧≠= DB

DB

CA

D

C

B

A

Před násobením vždy, pokud je to možné, krátíme pomocí tzv. křížového pravidla, je třeba

stále na tuto možnost myslet a používat ji.

Řešené úlohy

Příklad 15

Zjednodušte dané výrazy:

a) a

b

a

b

b

a 2

3.

62

3

2= podm.: 0, ≠ba

b) y

xx

y

xxy

3

3

9

33

2

2

−=

−⋅ podm.: 0≠y

c) ( )( )

( ) 222

22 1.

..

.

..

rs

sr

srs

sr

sry

r

rsr

srsr

srs

r

sr

sr +=

+=

−+−

=−

podm.: yrsr ≠≠ ;0,

Při dělení lomených výrazů opět postupujeme jako při dělení zlomků. Dělit lomeným

výrazem znamená násobit převrácenou hodnotou výrazu.

0 0 0 .

.: ≠∧≠∧≠= DCB

CB

DA

D

C

B

A

Převrácený výraz k danému lomenému výrazu je výraz, který vznikne tak, že v daném

lomeném výrazu vyměníme čitatele se jmenovatelem. Důsledně dbáme na určování

podmínek platnosti výrazů a to i u čitatelů výrazů s převrácenou hodnotou.

Page 18: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

18

Řešené úlohy

Příklad 16

Zjednodušte dané výrazy:

a) 6

5

3.

2

5

9

4.

8

15

4

9:

8

15 22

2

2 xyxy

y

x

x

y

x

y

x

y=== podm.: 0, ≠yx

b) ( )

21.

21.

2

1.1:

2

22 aaa

a

ab

b

aa

ab

a

b

aa==

++

=++

podm.: 1;0, −≠≠ aba

c) n

nmnm

nmn

nm

n

mn

mn

nm

nn

my

nm

mn

nm

−=

−=

+−+

=+−

+=−

+

+1

.1

1.

1

1.

11:

1

podm.: 1;0; −≠≠≠ mnnmn

1.5.4 Složené lomené výrazy

Při úpravě složených lomených výrazů se postupuje obdobně jako při dělení lomených

výrazů.

0 0 0 .

.: ≠∧≠∧≠=== DCB

BC

AD

CB

DA

D

C

B

A

D

CB

A

Řešené úlohy

Příklad 17

Zjednodušte dané výrazy:

a) x

y

x

y

x

y

y

x

y

x

y

x

y

x

y

x

5

124.

5

3

3

4.

5

9

4

3:

5

9

4

3

5

9

2

2

2

2

2

2==== podm.: 0, ≠yx

b) 11

.1

1

1.

11:

1

1

1

2

2

2

2

2

2 −=

−=

+=

−+=

+

a

b

a

b

a

b

b

a

b

a

b

a

b

a

b

a

podm.: 1;0 ±≠≠ ab

Page 19: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

19

1.6 Úlohy na procvičení

1.1 Určete podmínky, za kterých mají smysl výrazy:

a) 1+

−z

yx

b) 42 −x

c) 3

1

+y

d) 31 −− b

1.2 Nahraďte slovní popis matematickým zápisem:

a) dvojnásobek součtu čísel a, b

b) druhá mocnina rozdílu čísel a, b

c) rozdíl druhých mocnin čísel x, y

d) polovina součtu druhých mocnin čísel m, n

e) součet absolutních hodnot čísel a, b

1.3 Zjednodušte výrazy:

a) ( ) mm −−− 11

b) ( ) 2222222 6252 baababbaababba +++−−+

c) ( ) ( )[ ]1128 −−+−−−+ rsrsr

d) ( )[ ]22 115 aa −−−

e) ( ) 522 2 −++−+− aaccaac

f) ( ) ( ) ( )13232 ++−−− xxx

g) ( )[ ] xxyyx 46428 +++−−

h) ( ) ( )12,424,369,546,648,664,724,1185,12 −−−−−−−− yxxyx

Page 20: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

20

1.4 Vynásobte:

a) ( ) ( )aba −⋅−3

b) ( )222 baab +⋅

c) ( ) ( )z−⋅− 33

d) ( )1324 +−⋅ bac

e) ( ) ( )1253 2 −⋅+− xxx

f) ( ) ( )aaa −⋅−+ 212

g) ( ) ( )132 +⋅−⋅ xx

h) ( ) ( )bababa +⋅+− 22

1.5 Umocněte podle vzorců:

a) ( )22 a−

b) ( )235 ba +

c) ( )213 +− x

d) ( ) ( )baba 2424 +⋅−

e) ( )322 +x

f) ( )32ba −

1.6 Rozložte na součin pomocí vytýkání:

a) ba 42 +

b) aba 32 −

c) 22 105 xxy +

d) 3223 201015 yxyxx −+

e) ababab 1863 23 −+

Page 21: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

21

1.7 Postupným vytýkáním rozložte na součin:

a) asarsr −−+ 55

b) byaybxax −−+ 22

c) 3223 yxyyxx −−+

d) 134 +++ xxx

e) 3223 yxyyxx −+−

1.8 Pomocí vzorců rozložte na součin:

a) 21449 yy +−

b) 144 2 ++ aa

c) 962 −+− xx

d) 162 −y

e) 22 49 ab −

f) 962346 33 bbxbxx +++

g) 32489664 rrr −+−

h) 3827 b+

i) 33 827 ba −

1.9 Kombinované příklady na rozklad na součin.

a) xxx +− 23 816

b) 4445 22 abbaa −+−

c) 24512080 aa +−

d) 22 254016 abyabxyabx ++

Page 22: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

22

1.10 Určete, kdy má výraz smysl:

a) x2

1

b) 2

2

−x

c) 32

24

+−

x

x

d) 1

12 −y

1.11 Zkraťte lomené výrazy:

a) yx

xy2

2

12

30

b) ss

s

82

162

2

+

c) bcac

bcac

+−

d) abb

aba

−2

2

1.12 Rozšiřte lomené výrazy tak, aby měly stejné jmenovatele:

a) xyy

x 1,

3

2

b) 1

1,

1

2

−−

+ x

x

x

c) y

y

y −− 7,

7

3

d) 1

2,

5

+bb

Page 23: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

23

1.13 Sečtěte nebo odečtěte lomené výrazy a určete podmínky, kdy výraz dává smysl:

a) 22

1 a

a+

b) a

b

b

a−

c) 1++x

y

y

x

d) aa

a

aa

a

22

1122 −

−−

+

1.14 Vynásobte lomené výrazy:

a) ab

ba

ba

ab

24

36 2 −⋅

b) 2

23 1

xyx ⋅

c) x

x

x

x

−+

⋅+−

2

2

2

2

d) x

x

x

xx

−⋅

−1

232

e) xy

yx

yx

yx

6

102

5

3 2 −⋅

1.15 Vydělte lomené výrazy:

a) b

b3

1:2 2

b) x

y

y

x:

2

3

c) 2

2:

12

3

−− r

r

r

r

Page 24: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

24

d) ba

ba

ba

ba

55

66:

33

22

−+

−+

e) 22

2

22:

dc

cdc

dc

dc

+−+

1.16 Upravte složené lomené výrazy:

a)

b

a1

1

b)

2

1

xy

xy

yx +

c)

6

32

2

ab

ba

d)

a

ba

b

+

1

1

e)

23

32yx

yx

+

Page 25: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

25

2 Vyjádření neznámé ze vzorce

S úpravami výrazů a dosazováním do vzorců se setkáváme nejen v matematice, ale

i v dalších vyučovacích předmětech (např. fyzika, chemie, odborné předměty). Důležité je

také užívání vzorců a výrazů při řešení praktických úloh v technické praxi.

2.1 Způsob řešení

Při řešení takových úloh můžeme postupovat dvěma způsoby:

a) dosadit do vzorce známé číselné hodnoty a ze vzniklé rovnice vypočítat neznámou

hodnotu, těmito výpočty lze získat dílčí hodnoty, které můžeme postupně dosazovat

do dalších vzorců;

b) vyjádřit ze vzorců proměnné bez numerických výpočtů a získané výsledky dosazovat do

dalších vzorců, takto získat konečný vzorec a do něho teprve dosadit dané číselné hodnoty

a provést numerický výpočet.

První způsob je správný, ale matematicky nevhodný. Je velmi pracný a počet chyb

v částečných výpočtech se dalším počítáním zvětšuje.

Druhý způsob je výhodnější. Dochází k menším chybám a při dalším počítání můžeme

využít konečný vzorec. To je výhodné, jestliže máme určit hodnotu neznámé pro různé

číselné hodnoty daných proměnných. Nemusíme se pak zdržovat s řešením daných rovnic pro

každý případ zvlášť. Obecné vyjádření požadované proměnné nám také umožňuje pochopit

širší souvislosti. V tomto postupu se projevuje snaha zobecnit získané poznatky, což je jeden

z charakteristických rysů matematiky.

Jestliže chceme vyjádřit určitou proměnnou z nějakého vzorce, považujeme vzorec

za rovnici, ve které všechny proměnné kromě té, kterou chceme vyjádřit, považujeme

za konstanty a proměnnou, kterou chceme vyjádřit, za neznámou.

Page 26: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

26

Řešené úlohy

Příklad 1

Vypočtěte výšku lichoběžníku o obsahu S = 35 m2 a základnách a = 10 m, b = 5 m. Pro

výpočet použijeme vzorec pro výpočet obsahu lichoběžníku ( )

2

vcaS

+= .

Řešení – způsob a):

( )

m 514

7014

70

15 : / 1507

2 / 2

41035

==

=

⋅=

⋅⋅+

=

v

v

v

v

Výška daného lichoběžníku je 5 m.

Řešení – způsob b):

( )

( ) ( )

( )

( ) ( )m 5

14

70

410

35.22

2

: / 2

2 / 2

==+

=+

=

=+

++=

⋅+

=

ca

Sv

vca

S

cavcaS

vcaS

Výška daného lichoběžníku je 5 m.

Page 27: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

27

Příklad 2

Vypočtěte celkový odpor R dvou paralelně zapojených vodičů o odporech R1 = 120 Ω

a R2 = 400 Ω ze vztahu 21

111

RRR+= .

Řešení – způsob a):

Ω 92,3R

R92,3

13:/ 131200

1200 / 1200

13

R

1

1200

3101

400

1

120

11

=

=

=

⋅=

+=

+=

R

R

R

R

Celkový odpor dvou paralelně zapojených vodičů je 92,3 Ω.

Řešení – způsob b):

( ) ( )

( )

( )Ω 3,92

520

48000

400120

400120

: /

/ 1

111

21

21

21

21

212121

2121

12

21

==+⋅

=+

=

=+

++=

⋅+

=

+=

RR

RRR

RRR

RR

RRRRRRR

RRRRR

RR

R

RRR

Celkový odpor dvou paralelně zapojených vodičů je 92,3 Ω.

Page 28: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

28

Příklad 3

Určete teplotní součinitel odporu hliníku, který má při teplotě t1 = 0°C odpor R0 = 5,2 Ω a při

teplotě t2 = 60 °C odpor R = 6,5 Ω. Při výpočtu použijte vztah vyjadřující závislost odporu

vodiče na teplotě: ( )TRR ∆+= α10 , teplotní rozdíl 12 ttT −=∆ .

Řešení:

( )

13

0

0

0

0

000

000

0

K 103,40043,02,560

2,55,6α

α

: / α

/ α

α1

−−⋅==⋅−

=∆

−=

=∆

∆∆=−

−∆+=

∆+=

TR

RR

TR

RR

TRTRRR

RTRRR

TRR

Teplotní součinitel odporu hliníku je 4,3·10-3 K-1.

Příklad 4

Těleso dopadlo na povrch Země rychlostí v = 20 m·s-1. Z jaké výšky těleso padalo? (Odpor

vzduchu neuvažujeme, g = 10 m·s-2). Pro volný pád platí vztahy: gtv = , 2

2

1gts = .

Řešení:

m 2020

400

102

20

22

1

2

1

22

2

2

2

==⋅

===

=⇒=

=

g

v

g

vgs

g

vtgtv

gts

Těleso padalo z výšky 20 m.

Page 29: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

29

Příklad 5

Vyjádřete ze zákona zachování hybnosti 02211 =+ vmvm rychlost v2.

Řešení:

: /

/ 0

2

112

21122

112211

m

vmv

mvmvm

vmvmvm

−=

−=

−=+

Rychlost 2

112

m

vmv −= .

2.2 Úlohy na procvičení

2.1 Těleso vržené svisle vzhůru vystoupí za dobu t = 10 s do výšky h = 500 m. Určete, s jakou

rychlostí v0 bylo těleso vrženo, jestliže pro vrh svislý vzhůru platí vztah 20 2

1gttvh −= ,

kde g = 10m.s-2.

2.2 Ze vztahu pro výpočet tepla )( 12 ttmcQ −= vyjádřete teplotu t2.

2.3 Pro velikost odporu měděného drátu, který má kruhový průřez platí vztah S

lR ρ= , kde

ρ je měrný odpor mědi, l j délka drátu a S je obsah kruhového průřezu ( 2πrS = ).

Vyjádřete z daných vzorců poloměr kruhu r.

2.4 Kinetická energie tělesa, které má hmotnost m a pohybuje se rychlostí v, je 2k 2

1mvE = .

Vyjádřete z tohoto vzorce hmotnost m.

2.5 Rychlost dopadu tělesa, které spadlo volným pádem z výšky h je ghv 2= , kde

g = 10 m.s-2 je tíhové zrychlení. Z jaké výšky padalo těleso, které dopadlo na Zem

rychlostí v = 10 m.s-1?

Page 30: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

30

2.6 Pro objem kužele platí vzorec vrV 2π3

1= . Vyjádřete z tohoto vzorce výšku v.

2.7 Pro povrch válce výšky v a poloměru podstavy r platí vzorec )(π2 vrrS += . Vyjádřete

z tohoto vzorce výšku v.

2.8 Pro výpočet kapacity dvou sériově spojených kondenzátorů platí vzorec 21

111

CCC+= .

Upravte tento vzorec a vyjádřete C2, pak dosaďte C1 = 5 F a za C = 33,3 F a vypočtěte C2.

2.9 Pro vzájemné silové působení dvou bodových nábojů Q1 a Q2 platí Coulombův zákon

vyjádřený vztahem 2

21

r

QQkF = . Vyjádřete z tohoto vztahu velikost náboje Q1.

2.10 Ze vztahu pro výpočet svorkového napětí ie IRUU −= vyjádřete vnitřní odpor Ri.

Page 31: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

31

3 Převody jednotek

V matematice, fyzice, elektrotechnice a dalších odborných předmětech vyjadřujeme

fyzikální vlastnosti těles tak, aby byly měřitelné. Vlastnosti fyzikálních objektů, které

můžeme měřit a vyjadřovat číselně, nazýváme fyzikální veličiny.

3.1 Fyzikální veličiny a jednotky

Fyzikální veličiny jsou určeny číselnou hodnotou a jednotkou. Měřit fyzikální veličinu

znamená porovnávat její velikost s velikostí veličiny stejného druhu, kterou jsme zvolili za

jednotku. Číselná hodnota vyjadřuje, kolikrát je měřená fyzikální veličina větší nebo menší

než zvolená jednotka.

Fyzikální jednotky jsou stanoveny na základě dohody. Ve většině států světa i u nás je na

základě mezinárodních dohod uzákoněna tzv. Mezinárodní soustava jednotek SI podle

francouzského názvu Systéme International d`Unités (systém enternasjonal dynité).

3.1.1 Mezinárodní soustava jednotek SI

1. Mezinárodní soustava jednotek SI je založena na sedmi základních fyzikálních

veličinách a jejich jednotkách.

Základní veličina Značka veličiny Základní jednotka Značka jednotky

délka l metr m

hmotnost m kilogram kg

čas t sekunda s

elektrický proud I ampér A

termodynamická teplota T kelvin K

látkové množství n mol mol

svítivost I kandela cd

2. Soustava SI má dále dvě doplňkové jednotky pro rovinný a prostorový úhel.

Veličina Značka veličiny Jednotka Značka jednotky

rovinný úhel φ radián rad

prostorový úhel Ω steradián sr

Page 32: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

32

3. Jednotky dalších fyzikálních veličin získáme odvozením ze základních jednotek

dosazením do definičních vztahů těchto veličin. Tyto jednotky nazýváme odvozené jednotky

soustavy SI,

např.: jednotka rychlosti: 1sms

m −⋅===t

sv metr za sekundu,

jednotka síly Nsmkg -2 =⋅⋅=⋅= amF newton,

jednotka hustoty 3m

kg==

V

mρ kilogram na metr krychlový atd.

4. Do soustavy SI patří také násobky a díly základních a odvozených veličin, které

vytvoříme pomocí mocnin čísla 10 a vyjadřujeme je pomocí předpon.

Předpona Značka Počet jednotek Předpona Značka Počet jednotek

deka dk 10 deci d 10-1

hekto h 102 centi c 10-2

kilo k 103 mili m 10-3

mega M 106 mikro µ 10-6

giga G 109 nano n 10-9

tera T 1012 piko p 10-12

Při převádění násobků a dílů fyzikálních veličin na základní veličiny a naopak je nutné

umět násobit a dělit čísly: 10; 102; 103 … a 10-1; 10-2; 10-3 … .

Např: 34 · 10 = 340 34 · 10-1 = 34 · 0,1 = 3,4

34 · 102 = 34 · 100 = 3 400 34 · 10-2 = 34 · 0,01 = 0,34

34 · 103 = 34 · 1 000 = 34 000 34 · 10-3 = 34 · 0,001 = 0,034, atd.

Ve výsledku zůstává pořadí číslic stejné jako v prvním činiteli, pouze se posunuje

desetinná čárka. Při násobení čísly 10; 102; 103 atd. posunujeme desetinnou čárku doprava, při

násobení čísly 10-1; 10-2; 10-3 atd. posunujeme desetinnou čárku doleva.

Při převodu plošných jednotek se počet nul nebo desetinných míst ve výsledku zdvojnásobí

(mocnitel 2 u jednotky). Při převodu objemových jednotek se počet nul nebo desetinných míst

ve výsledku ztrojnásobí (mocnitel 3 u jednotky).

Při velkém počtu desetinných míst nebo nul vyjadřujeme výslednou hodnotu pomocí

mocnin čísla 10, např.: 5 nF = 5 · 10-9 F, 1 268 TJ = 1 268 · 1012 J atd.

Page 33: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

33

5. Kromě jednotek soustavy SI se mohou používat další jednotky užívané spolu s SI,

které se dříve nazývaly vedlejší a jsou vžité v běžné praxi. Patří mezi ně např.: jednotky pro

čas – den, hodina, minuta;

jednotka pro objem – litr (1 l = 1 dm3 = 0,001 m3);

jednotky pro úhel – úhlový stupeň, úhlová minuta, úhlová vteřina;

jednotka pro hmotnost – tuna (1t = 1 000 kg).

Při výpočtech a dosazování do vzorců musíme tyto jednotky převádět do soustavy SI.

Můžeme se setkat ještě s jednotkami, které se nemají používat, ale vzhledem k tomu, že se

některé v praxi objevují, je třeba jim rozumět.

např.: jednotka pro plošný obsah – ar, hektar (1 ha = 100 ar, 1 ha = 10 000 m2);

jednotka pro hmotnost – metrický cent (1q = 100 kg).

3.1.2 Přehled nejčastěji používaných fyzikálních veličin a fyzikálních

jednotek v matematice, fyzice a elektrotechnice

Fyzikální veličina Značka veličiny

Fyzikální jednotka Značka jednotky

délka l metr m

plošný obsah S čtverečný metr m2

objem V krychlový metr m3

čas t sekunda s

hmotnost m kilogram kg

hustota ρ kilogram na krychlový metr kg·m-3

dráha s metr m

rychlost v metr za sekundu m·s-1

úhlová rychlost ω radián za sekundu rad·s-1

zrychlení a metr za sekundu na druhou m·s-2

perioda T sekunda s

frekvence (kmitočet) f hertz Hz

síla F newton N

práce W joule J

energie E joule J

Page 34: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

34

výkon P watt W

moment síly M newton metr N·m

tlak p pascal Pa

látkové množství n mol mol

teplo Q joule J

měrná tepelná kapacita c joule na kilogram a kelvin J·kg-1·K-1

teplota t stupeň celsia °C

termodynamická teplota T kelvin K

vlnová délka λ metr m

napětí U volt V

elektrický potenciál φ volt V

odpor R ohm Ω

vodivost G siemens S

rezistivita ρ ohm metr Ω·m

hustota proudu J ampér na čtverečný metr A·m-2

náboj Q coulomb C

plošná hustota náboje σ coulomb na čtverečný metr C·m-2

intenzita elektrického pole E volt na metr V·m-1

permitivita ε farad na metr F·m-1

kapacita C farad F

impedance Z ohm Ω

reaktance X ohm Ω

magnetická indukce B tesla T

magnetický indukční tok Φ weber Wb

intenzita magnetického pole H ampér na metr A·m-1

permeabilita µ henry na metr H·m-1

indukčnost L henry H

magnetomotorické napětí Fm ampér A

magnetický odpor Rm reciproký henry H-1

Page 35: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

35

Řešené úlohy

Příklad 1:

Vyjádři v základních jednotkách:

3,6 km = 3,6 · 103 = 3,6 · 1 000 = 3 600 m

0,4 dm = 0,4 · 10-1 = 0,4 · 0,1 = 0,04 m

7 200 mm = 7 200 · 10-3 = 7 200 · 0,001 = 7,2 m

260 cm = 260 · 10-2 = 260 · 0,01 = 2,6 m

253 cm2 = 253 · 10-4 = 253 · 0,000 1 = 0,025 3 m2

44 dm2 = 44 · 10-2 = 44 · 0,01 = 0,44 m2

6 000 000 mm2 = 6 000 000 · 10-6 = 6 000 000 · 0,000 001 = 6 m2

25 cm3 = 25 · 10-6 = 25 · 0,000 001 = 0,000 025 m3

3,7 mm3 = 3,7 · 10-9 = 3,7 · 0,000 000 001 = 0,000 000 003 7 m3

28 l = 28 dm3 = 28 · 10-3 = 28 · 0,001 = 0,028 m3

5 681 391 mg = 5 681 391 · 10-6 = 5 681 391 · 0,000 001 = 5,681 391 kg

3 214 g = 3 214 · 10-3 = 3 214 · 0,001 = 3,214 kg

13 kW = 13 · 103 = 13 · 1 000 = 13 000 W

165 GJ = 165 · 109 J = 165 · 1 000 000 000 = 165 000 000 000 J

61 µF = 61 · 10-6 F = 61 · 0,000 001 = 0,000 061 F

39 mA = 39 · 10-3 A = 39 · 0,001 = 0,039 A

333-

m

kg 14500

m

kg

000001,0

001,014,5g·cm 14,5 =

⋅=

41 min 23 s = 41 · 60 + 23 = 2 460 + 23 = 2 483 s

1 h 26 min = 1 · 3600 + 26 · 60 = 3 600 + 1 560 = 5 160 s

1 kW·h = 1 000 · 3 600 W·s = 36 · 105 W·s = 36 · 105 J

15 kW·h = 15 · 1 000 · 3 600 W·s = 540 · 105 W·s = 540 · 105 J

1-1- m·s 106,3

36

s 600 3

m 000 136 km·h 36 ==

⋅=

Page 36: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

36

Příklad 2:

Vyjádři v jednotkách se správnou předponou:

27 · 103 m = 27 km

0,061 · 10-1 m = 0,061 dm

3 596 · 10-3 m = 3 596 mm

320 · 10-2 m = 320 cm

2,65 · 10-4 m2 = 2,65 cm2

145 · 10-2 m2 = 145 dm2

1 200 000 · 10-6 m2 = 1 200 000 mm2

48 · 10-6 m3 = 48 cm3

3,7 · 10-9 m3 = 3,7 mm3

28 · 10-3 m3 = 28 dm3

13 · 103 W = 13 kW

165 · 109 J = 165 GJ

61 · 10-6 F = 61 µF

39 · 10-3 A = 39 mA

3.2 Úlohy na procvičení

3.1 Vyjádři v základních jednotkách:

a) 6,2 km; 0,026 km; 0,3 dm; 11,5 dm; 65 cm; 0,2 cm; 312 mm; 5 mm;

b) 14,568 dm3; 2 459 l; 2 689,258 ml; 25 689 235 cm3; 356 254 189 mm3;

21 569 378 cl;

c) 5g; 6 235 mg; 3 568 241 mg; 5 687 g; 1,25 t; 0,2568 t; 25 q; 3 560 q;

d) 25 min; 3 h; 41 min 23 s; 1 h 26 min; 2 h 35 min 27 s; 1h 30 min; 1 den;

e) 2,4 g·cm-3; 14,5 g·cm-3; 0,8 g·cm-3; 1,61 g·cm-3; 0,87 g·cm-3; 7,7 g·cm-3;

f) 18 km·h-1; 60 km·h-1; 90 km·h-1; 120 km·h-1; 72 km·h-1; 30 km·h-1; 38,2 km·h-1;

Page 37: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

37

g) 0,3 MN; 124 kN; 0,96 kN; 2,5 kJ; 1.4 MJ; 5,3 GJ; 0,21 MPa; 23,5 kW; 1,2 kW;

h) 2 µC; 300 µC; 50 µF; 20 pF; 9,7 pF; 1,6 nF; 9,2 MΩ; 3,5 kΩ; 400 kΩ; 30 mA;

400 mA.

3.2 Vyjádři v jednotkách se správnou předponou:

a) 36 · 103 m; 0,015 · 10-1 m ; 1 548 · 10-3 m ; 620 · 10-2 m ;

b) 1,65 · 10-4 m2 ; 658 · 10-2 m2 ; 2 560 000 · 10-6 m2 ;

c) 29 · 10-6 m3; 5,4 · 10-9 m3; 49 · 10-3 m3;

d) 94 · 103 W; 368 · 109 J ; 629 · 1012 W;

e) 46 · 10-6 C ; 18 · 10-3 A ; 67 · 10-12 F.

Page 38: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

38

4 Řešení rovnic

Porovnejme následující zápisy: zápis č. 1 5x·3x = 15x2

zápis č. 2 5x·3x = 60

zápis č. 3 5x + 3x = 40

Zápis číslo 1 udává, že výraz před rovnítkem se rovná výrazu za rovnítkem. Takovému

zápisu se říká rovnost. Rovnost platí pro každou hodnotu čísla x.

Zápisy číslo 2 a 3 se stanou rovností jen při určité velikosti čísla x (v zápise č. 2 x = 2,

v zápise č. 3 x = 5). Tento zápis nazýváme rovnice.

Při řešení rovnic provádíme různé úpravy, které vedou ke stále jednodušším rovnicím.

Přitom dbáme na to, aby po každé úpravě byla dodržena zásada rovnosti obou stran rovnice.

Úpravy, které nám tuto zásadu zaručí, nazýváme ekvivalentní úpravy. Jsou to tyto úpravy:

1. K oběma stranám rovnice můžeme přičíst stejné číslo nebo stejný matematický výraz.

2. Obě strany můžeme vynásobit týmž číslem nebo výrazem různým od nuly.

3. Obě strany rovnice můžeme zaměnit.

Pokud provádíme pouze ekvivalentní úpravy, není nutné provádět zkoušku. Většinou však

zkoušku provádíme, abychom ověřili správnost řešení.

Mimo tyto úpravy používáme ještě úpravy dovolené. Taková úprava není ekvivalentní,

např.: Obě strany rovnice můžeme umocnit týmž mocnitelem. Pokud použijeme takovou

úpravu rovnice je vždy nutné provádět zkoušku.

Dále v této kapitole popíšeme základní typy rovnic a způsoby jejich řešení.

4.1 Lineární rovnice

Lineární rovnice (rovnice 1. stupně) je každá rovnice, kterou lze pomocí ekvivalentních

úprav převést na tvar: neznámá. je ,0 , , kde ,0 xaRbabax ≠∈=+

Člen ax se nazývá lineární člen, a je koeficient lineárního členu, b je absolutní člen.

Každé číslo x, pro které se levá strana dané rovnice rovná nule, se nazývá kořen (řešení)

rovnice.

Page 39: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

39

Při úpravách lineárních rovnic postupujeme takto:

1. Odstraníme závorky ve výrazech.

2. Vhodným vynásobením obou stran rovnice se zbavíme zlomků.

3. Rovnici upravíme na tvar ax = -b.

4. Obě strany rovnice dělíme číslem a ≠ 0.

Rovnice ax + b = 0 má tedy kořen 0 , ≠−= aa

bx .

Řešené úlohy

Řešte rovnice a proveďte zkoušku:

Příklad 1

( ) ( )

( )

7x3

21

3:213

61562

6615662

závorky eroznásobím nejprve 52332

=−−

=

−=−

−−=−+

−=++

−⋅=++⋅

x

- / x

xxx

) x- / (- xxx

xxx

Zkouška:

( )

( ) ( )

PL

P

L

=

=⋅=−⋅=−⋅⋅=

=+=+⋅=++⋅=

279351435723

2772071027372

Page 40: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

40

Příklad 2

( ) ( )

( )

7

17

1

7-: / 17

1292643

12964 / 6241293

61221233

6 / 3

122

2

3

=

−−

=

−=−

−+=−−

−+−++=+−

++⋅=+⋅

⋅++

=+−

x

x

x

xxx

xx-xxx

xxx-

xxx

Zkouška:

PL

P

L

=

=+=+⋅=+

+

=++⋅

=

=+−

=+−

=+⋅−

=+

=+−

=

7

4

7

1

7

3

7

1

3

1

7

9

7

1

37

72

7

1

3

17

12

7

4

7

14102

7

102

2

1

7

202

27

211

22

37

1

Příklad 3

( )

( )

410

40

10- : / 4010

15252010

15-20- / 2520441501

6 / 6

25204

3

2

2

5

3

5

6

52

3

2

2

1

35

22

22

22

=−−

=

−=−

−−=−

−+−=+

⋅+−

−=+

−−=

+⋅

x

x

x

xx

xxxxx

xxxx

xxx

Page 41: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

41

Zkouška:

( )

PL

P

L

=

=−

=−=−=−

−⋅

=−⋅

−⋅

=

=⋅=+

⋅=

+⋅=

6

55

6

964

6

9

3

32

6

3

3

32

6

58

3

162

6

)542(

3

42

6

55

6

115

6

385

2

1

3

45

2222

Příklad 4

( )[ ]

[ ]

510

483584

48/ 354884

351224

35624

−=

−−=−+−

−−−=++−

−=++−⋅

−=++⋅−⋅

xxxx

xxxxx

xxxx

xxxx

Jestliže při řešení rovnice vznikne nesprávná rovnost, daná rovnice nemá řešení.

Příklad 5

( ) ( )

00

49-1-64x4x-

49-4x / 146449

1232149

=

+=+

++−−=−−

−−⋅=+⋅−

xx

xx

Jestliže při řešení rovnice vznikne správná rovnost, dané rovnici vyhovuje každé číslo,

rovnice má nekonečně mnoho řešení.

Page 42: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

42

4.2 Lineární rovnice s neznámou ve jmenovateli

Pokud se neznámá v rovnici vyskytuje ve jmenovateli, je nutné před započetím řešení

stanovit podmínku řešitelnosti. Víme, že „je zakázáno“ dělit nulou, proto musí být

jmenovatel, ve kterém se objevuje neznámá, různý od nuly. Pak řešíme rovnici tak, abychom

nejdříve odstranili zlomky. Najdeme společný jmenovatel (nejlépe nejmenší společný

násobek všech zlomků) a tím pak celou rovnici vynásobíme. Dále pokračujeme v úpravě

s využitím ekvivalentních úprav, až dostaneme řešení a

bx −= . Nyní je nutné zjistit, zda

vypočtená hodnota neznámé neodporuje stanoveným podmínkám. Pokud se tak stane, není

získaná hodnota neznámé kořenem dané rovnice.

Řešené úlohy

Řešte rovnice a proveďte zkoušku:

Příklad 6

( )

3

2- : / -62-

66- / 12-66-4

3 / 4

22

3

4

0 : podmínka 4

22

3

4

=

=

+=

⋅−=−

≠−=−

x

x

xxx

xxx

xxx

Zkouška:

PL

3

2

3

46

3

42P

3

2

3

2

3

4L

=

=−

=−=

=−=

Page 43: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

43

Příklad 7

( ) ( )

( ) ( ) ( )

( )

3

2

3-: / 23-

22-- / 222

221

2 :podm. 22 / 22

1

222

−=

=

++=−+−

+⋅=−⋅+

±≠−⋅+⋅−

=++

x

x

xxxxxxx

xxxx

xxxx

x

x

x

Zkouška:

PL

P

L

=

==

−⋅

−=−

−=

−−

−=

−−

−=

=⋅==+−

+−

=+−

+−=

4

1

24

6

8

3

3

2

3

83

2

3

623

2

23

23

2

4

1

4

3

3

1

3

43

1

3

623

32

23

2

13

2

4.3 Lineární rovnice s absolutní hodnotou

Obsahuje-li rovnice výraz v absolutní hodnotě, je nutné rozdělit množinu reálných čísel na

více intervalů. V každém intervalu pak řešíme rovnici samostatně, přepsanou bez absolutních

hodnot.

Při tom vycházíme z definice absolutní hodnoty výrazu. Platí: Je-li hodnota výrazu

kladná nebo rovna 0, rovná se jeho absolutní hodnota výrazu samému, je-li jeho hodnota

záporná, rovná se jeho absolutní hodnota výrazu opačnému.

Je-li v rovnici jeden výraz v absolutní hodnotě, řešíme rovnici na dvou intervalech, jsou-li

v rovnici dva výrazy v absolutní hodnotě, řešíme rovnici na třech intervalech atd.

Page 44: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

44

Postup řešení:

1. Nejprve určíme tzv. „nulové body“. Nulový bod je taková hodnota neznámé, při jejímž

dosazení je výraz v absolutní hodnotě roven nule. Tento bod tvoří hranici mezi tím, kdy

je výraz v absolutní hodnotě kladný a kdy je záporný.

2. Určíme znaménka jednotlivých výrazů v absolutních hodnotách v daných intervalech.

3. Přepíšeme rovnici bez absolutních hodnot, tzn. odstraníme znaky absolutní hodnoty

podle definice absolutní hodnoty výrazu, pro každý získaný interval zvlášť.

4. V každém intervalu řešíme rovnici zvlášť. Zjistíme, zda vypočtená hodnota neznámé

leží v daném intervalu či nikoliv. Pokud ano, je vypočtená hodnota kořenem naší

rovnice, pokud ne, není tato hodnota kořenem naší rovnice.

5. Pokud získáme vyhovující řešení ve více intervalech. je výsledkem sjednocení všech

těchto řešení.

Řešené úlohy

Řešte rovnice

Příklad 8

4=x 0 bod nulový 1 0 =x

( ),0- ∞ ),0 ∞⟨

x - +

( )

-4

0,4

4

4

1 =⇒

∞−∈−

−=

=−

P

x

x

4 P

),04

4

2 =⇒

∞⟨∈

=x

-4;4 PP 21 =∪= P

Page 45: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

45

Příklad 9

51 =−x 1 bod nulový 1 0 =x

( ),1- ∞ ),1 ∞⟨

x - 1 - +

( )

-4

1,4

-4x

4

51

1 =⇒

∞−∈−

=

=−

=+−

P

x

x

6 P

),16

6

51

2 =⇒

∞⟨∈

=

=−

x

x

-4;6 PP 21 =∪= P

Příklad 10

42 −=+ xx 2 bod nulový 1 0 −=x

( ),-2- ∞ ),2 ∞⟨−

x + 2 - +

( )

2,1

1

22

42

1 =⇒

−∞−∉

=

−=−

−=−−

P

x

x

xx

P

60

60

60

42

2 =⇒

−≠

−=

−=

−=+

x

xx

PP 21 =∪= P

Page 46: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

46

Příklad 11

123 +−=+ xx -3,-1 body nulové 0 =x

( ),-3- ∞ )1,3 −⟨− ),1 +∞⟨−

x + 3 - + + x + 1 - - +

( )

( )

,-3- 3

3

62

123

1---23--

1 =

∞∉−

−=

=−

++=−−

=

P

x

x

xx

xx

( )

)1,3 P

00

123

1---23

2 −⟨−=

=

++=+

=+

xx

xx

( )

-1

),11-

1

22

1--23

1-23

3 =

+∞⟨−∈

−=

−=

=+

+=+

P

x

x

xx

xx

⟩−⟨−=∪∪= 1,3PP 321 PP

4.4 Lineární rovnice s parametrem

Lineární rovnice s parametrem je rovnice, ve které se kromě neznámé objevuje ještě další

proměnná. Tuto proměnnou nazýváme parametr. Parametr můžeme chápat jako písmeno,

které má význam čísla. Parametr může být libovolné reálné číslo. Řešit rovnici s parametrem

znamená určit kořeny dané rovnice v závislosti na konkrétních hodnotách parametru.

Nedílnou součástí řešení rovnic s parametrem je kromě vyjádření kořenů také diskuze o počtu

kořenů v závislosti na hodnotě parametru.

Řešené úlohy

Řešte rovnice a proveďte diskuzi vzhledem k parametru:

Příklad 12

( )

1

4

R parametr, je 41

+=

∈=+⋅

px

pppx

Diskuze: 1. p = -1 x ∈ (tzn. rovnice nemá řešení)

2. p ∈ R--1 1

4

+=

px

Page 47: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

47

Příklad 13

( )( )( )

( )( )pp

px

pppx

ppx

pp xx-p

px-ppxppx

ppxp

px

+−

−=

−=+−

−=−

−−=

−−=+

⋅−=+

11

2

211

21

/

/ 1

2

2

22

Diskuze: 1. 0=p rovnice nemá smysl

2. 1=p 20 −= rovnice nemá řešení

3. 1−=p 20 = rovnice nemá řešení

4. 1-R ±∈p ( )( )pp

x+−

−=⇒

11

2

4.5 Kvadratická rovnice

Kvadratická rovnice je každá rovnice, kterou je možné pomocí ekvivalentních úprav

převést na tvar: ax2 + bx + c = 0, kde ax

2 nazýváme kvadratický člen, bx lineární člen,

c absolutní člen, a, b, c jsou reálná čísla, a ≠ 0, x je neznámá.

Kvadratická rovnice má různé tvary:

ax2 + bx = 0, kvadratická rovnice bez absolutního členu

ax2 + c = 0, ryze kvadratická rovnice (rovnice bez lineárního členu)

ax2 + +bx + c = 0 obecná kvadratická rovnice.

Z obecné kvadratické rovnice nejprve vypočítáme diskriminant D = b2 – 4ac.

Je-li D > 0, pak výsledkem jsou kořeny x1, x2 a

Dbx

22,1

±−=

je-li D = 0, pak výsledkem je jeden dvojnásobný kořen x1,2. a

bx

22,1

−=

je-li D < 0, pak rovnice nemá na množině reálných čísel řešení.

Page 48: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

48

Má-li kvadratická rovnice tvar kvadratické rovnice bez absolutního členu nebo tvar ryze

kvadratické rovnice, není nutné diskriminant počítat a rovnice lze řešit rozkladem na součin

dvou dvojčlenů, buď pomocí vytýkání nebo s využitím vzorce ( ) ( )bababa +⋅−=− 22 .

Řešené úlohy

Řešte rovnice:

Příklad 14

( )

5 0

05 0

05

05

21

2

==

=−∨=

=−⋅

=−

xx

xx

xx

xx

Rovnice má dva kořeny. Při řešení kvadratické rovnice bez absolutního členu, je vždy

jeden kořen roven 0.

Příklad 15

( )

7 0

07 03

073

0213

21

2

−==

=+∨=

=+⋅

=+

xx

xx

xx

xx

Rovnice má dva kořeny.

Page 49: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

49

Příklad 16

0252 =−x

Tento typ rovnice můžeme řešit dvojím způsobem.

( ) ( )

5 5

05 05

055

025

21

2

−==

=+∨=−

=+⋅−

=−

xx

xx

xx

x

Jiný způsob řešení:

5

25

25

025

2,1

2

2

±=

±=

=

=−

x

x

x

x

Při použití kteréhokoliv způsobu řešení musíme dojít ke stejnému výsledku. Takovýto typ

rovnice má vždy dva kořeny. Tyto kořeny jsou čísla opačná.

Příklad 17

( )

( )

22

15

32

15

2

15

12

15

124256145

065

2

1

2,1

2

2

=−

=

=+

=

±=

⋅±−−

=

=−=⋅⋅−−=

=+−

x

x

x

D

xx

Tato rovnice má dva kořeny x1 = 3 a x2 = 2.

Page 50: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

50

Příklad 18

( )

( )4

2

8

12

8

0646416148

0168

816

2,1

2

2

2

==⋅−−

=

=−=⋅⋅−−=

=+−

=+

x

D

xx

xx

Tato rovnice má jeden tzv. dvojnásobný kořen.

Tento typ úplné kvadratické rovnice, ve které je diskriminant roven nule, lze řešit také

rozkladem na součin s využitím vzorce pro druhou mocninu dvojčlenu:

( ) 222 2 bababa +±=± .

( )

( ) ( )

4

044-x

04

0168

816

2

2

2

=

=−⋅

=−

=+−

=+

x

x

x

xx

xx

Příklad 19

124160368546

08652

2

−=−=⋅⋅−=

=++

D

xx

Diskriminant D < 0 a proto rovnice nemá řešení v množině reálných čísel.

Některé rovnice s neznámou ve jmenovateli mohou vést na řešení kvadratické rovnice.

U takové rovnice musíme nejprve stanovit podmínky řešitelnosti a potom rovnici pomocí

ekvivalentních úprav převést na tvar ax2 + +bx + c = 0. Dále řešíme rovnici pomocí výpočtu

diskriminantu a vzorce a

Dbx

22,1

±−= .

Page 51: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

51

Příklad 20

( ) ( )

( ) ( ) ( ) ( )

( )

92

18

2

810

12

2

2

810

2

810

12

6410

643610091410

0910

x15566220

1556622x-x

1553-3xx-x2x-x

351321

13podmínky 13x / 1

52

3

2

1

2,1

2

2

22

22

22

−=−

=−−

=

−=−

=+−

=

±−=

⋅±−

=

=−=⋅⋅−=

=++

+−++−+−=

++−+−=

+++⋅=

+⋅+−⋅+⋅=−⋅

≠∧−≠−⋅+⋅−

+=+

x

x

x

D

xx

xxxxx

xxxx

x

xxxxx

xxxxx

x

Oba kořeny splňují podmínky řešitelnosti, a proto má rovnice dva kořeny x1 =-1, x2 = -9

Příklad 21

( ) ( )

034

02232

2232

21231

1podmínky 1

22

1

3

2

2

2

=+−

=+−+−+−

++−=+−

++−⋅=+−⋅

≠−+

+=−

+

xx

xxxxx

xxxxx

xxxx

xx

x

xx

Page 52: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

52

( )

( )

12

24

32

24

2

24

12

44

412163144

2

1

2,1

2

=−

=

=+

=

±=

⋅±−−

=

=−=⋅⋅−−=

x

x

x

D

Kořen x2 = 1 odporuje podmínce, a proto nemůže být řešením dané rovnice, daná

kvadratická rovnice má pouze jeden kořen x = 3.

4.6 Úlohy na procvičení

4.1 Řešte rovnice v množině R a proveďte zkoušku:

a) xxx 48286 −+=+

b) ( ) ( ) ( )343332 +−=+−+ xxx

c) 7,06,15,15,06,21,1 −+=−+ xxx

d) 4

18

5

3 −−=

+ xx

4.2 Řešte rovnice v množině R, proveďte zkoušku a stanovte podmínky řešitelnosti:

a) 2

1

3

21=−

xx

b) 2

2

1

1

−+

=+−

x

x

x

x

c) 13

1

4

1

13

32

+−

+=+−

x

x

x

x

d) 162

6

3

3

2

1−

+=

+−

xx

Page 53: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

53

4.3 Řešte rovnice v množině R:

a) 35 −−= xx

b) xx 324 −=−

c) 2222 +−=−− xxx

d) 22 −=− xx

4.4 Řešte rovnice a proveďte diskuzi vzhledem k parametru:

a) ( ) 42 2 −=− ppx parametr Rp ∈

b) ( ) ( )12212 −−=− ppx parametr Rp ∈

c) xppx +=+ 144 parametr Rp ∈

d) 1

22

−=

−xt

t parametr Rt ∈

4.5 Řešte rovnice v množině R a proveďte zkoušku:

a) 1

11

1 +−=

+−

xx

xx

b) ( )( ) ( )( )6554104332 +−−=−+ xxxx

c) 216152 =+ xx

d) 5

14

3

3

−−

−=−+

x

x

x

x

Page 54: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

54

5 Řešení soustav rovnic

V praxi často narážíme na příklady, ve kterých neřešíme jednu rovnici, ale řešíme zároveň

dvě či více rovnic se stejnými neznámými. Při řešení soustav rovnic používáme již známé

ekvivalentní úpravy. Způsoby řešení takových soustav rovnic si ukážeme v této kapitole.

5.1 Soustava dvou lineárních rovnic o dvou neznámých

Soustavou dvou lineárních rovnic o dvou neznámých rozumíme dvě rovnice se společnými

neznámými (např. x, y). Řešením takové soustavy je buď jediná uspořádaná dvojice čísel

[x;y], nekonečně mnoho uspořádaných dvojic čísel [x;y], nebo nemá soustava žádné řešení.

Soustavu dvou lineárních rovnic o dvou neznámých můžeme řešit několika různými

metodami. Pomocí ekvivalentních úprav nejprve upravíme obě rovnice na tvar, ve kterém

jsou neznámé na levé straně rovnic a na pravé straně rovnic je reálné číslo, pak teprve

vybereme vhodnou metodu řešení.

5.1.1 Metoda dosazovací (substituční)

V této metodě vyjádříme z jedné rovnice jednu z neznámých a tento výraz pak dosadíme

do druhé rovnice. Tím vznikne lineární rovnice s jednou neznámou, kterou řešíme pomocí

ekvivalentních úprav. Získanou hodnotu jedné neznámé dosadíme do některé z rovnic

soustavy a dopočítáme hodnotu druhé neznámé.

Řešené úlohy

Příklad 1

Řešte soustavu rovnic v R:

5

12

=+

=−

yx

yx

Z druhé rovnice vyjádříme x: yx −= 5

Dosadíme do první rovnice:

Page 55: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

55

( )

( )

2

35

3 3

9

3-: / 93

10- / 1210

152

=

−=

=−−

=

−=−

=−−

=−−⋅

x

x

yy

y

yy

yy

Řešením dané soustavy je uspořádaná dvojice [2;3].

Zkoušku provádíme dosazením vypočtených hodnot do obou rovnic.

11

1

1

1

134322

PL

P

L

=

=

=−=−⋅=

22

2

2

5

532

PL

P

L

=

=

=+=

Příklad 2

Řešte soustavu rovnic v R:

yx

yx

1335

624

=−

=+

Z první rovnice vyjádříme y: x y

xy

232

46

−=

−=

Dosadíme do druhé rovnice:

( )

1 22-3y

2 11

22

2211

13695

132335

−=⋅=

==

=

=+−

=−⋅−

y

xx

x

xx

xx

Řešením dané soustavy je uspořádaná dvojice [2;-1].

Zkouška:

( )

11

1

1

6

6281224

PL

P

L

=

=

=−=−⋅+⋅=

( )

22

2

2

13

133101325

PL

P

L

=

=

=+=−⋅−⋅=

Page 56: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

56

Příklad 3

Řešte soustavu rovnic v R:

22

12

−=+

=+

yx

yx

Z první rovnice vyjádříme x: yx 22 −=

Dosadíme do druhé rovnice:

22

22

2222

−≠

−=

−=+− yy

Dospěli jsme k nepravdivému výroku, a proto daná soustava rovnic nemá řešení.

Příklad 4

Řešte soustavu rovnic v R:

( ) ( )xyyx

yx

−⋅=+−⋅

=−

132

6210

2:/

xyyx

yx

3322

35

−=+−

=−

x3/−

35

35

=−

=−

yx

yx

Z jedné rovnice vyjádříme y: 35x-y =

Dosadíme do druhé rovnice:

( )

33

3355

3355

=

=+−

=−−

xx

xx

Dospěli jsme k pravdivému výroku, a proto má daná soustava nekonečně mnoho řešení.

Page 57: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

57

5.1.2 Metoda sčítací (adiční)

Princip sčítací metody spočívá v tom, že vhodně vynásobíme jednu nebo obě rovnice (čísly

různými od nuly) tak, aby po sečtení rovnic zmizela jedna z proměnných a z obou rovnic

vznikla jedna lineární rovnice s jednou neznámou, kterou řešíme pomocí ekvivalentních

úprav. Získanou hodnotu jedné neznámé dosadíme do některé z rovnic soustavy a dopočítáme

hodnou druhé neznámé.

Řešené úlohy

Příklad 5

Řešte soustavu rovnic v R:

5

12

=+

=−

yx

yx

Nyní spolu obě rovnice sečteme a získáme jednu lineární rovnici:

2

3: / 63

=

=

x

x

Výsledek dosadíme např. do druhé rovnice a vypočteme y.

3

2- / 52

=

=+

y

y

Řešením dané soustavy je uspořádaná dvojice [2;3].

Zkouška:

11

1

1

1

134322

PL

P

L

=

=

=−=−⋅=

22

2

2

5

532

PL

P

L

=

=

=+=

Příklad 6

Řešte soustavu rovnic v R:

1335

624

=−

=+

yx

yx

2/

3/

26610

18612

=−

=+

yx

yx

Page 58: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

58

Nyní spolu obě rovnice sečteme a získáme jednu lineární rovnici:

2

22: /4422

=

=

x

x

Výsledek dosadíme např. do druhé rovnice a vypočteme y.

( )2-: /22

862

6224

−=

−=

=+⋅

y

y

y

1−=y

Řešením dané soustavy je uspořádaná dvojice [2;-1].

Zkouška:

( )

11

1

1

6

6281224

PL

P

L

=

=

=−=−⋅+⋅=

( )

22

2

2

13

133101325

PL

P

L

=

=

=+=−⋅−⋅=

Příklad 7

Řešte soustavu rovnic v R:

22

12

−=+

=+

yx

yx

( )2/ −⋅

22

22

−=+

−=−−

yx

yx

Nyní spolu obě rovnice sečteme a získáme výraz: 40 −=

Dospěli jsme k nepravdivému výroku, a proto daná soustava rovnic nemá řešení.

Příklad 8

Řešte soustavu rovnic v R:

( ) ( )xyyx

yx

−⋅=+−⋅

=−

132

6210

2:/

xyyx

yx

3322

35

−=+−

=−

x3/−

Page 59: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

59

35

35

=−

=−

yx

yx

( )1/ −⋅

35

35

=−

−=+−

yx

yx

Nyní spolu obě rovnice sečteme a získáme výraz: 00 = .

Dospěli jsme k pravdivému výroku, a proto má daná soustava nekonečně mnoho řešení.

5.1.3 Metoda srovnávací (komparační)

Při použití této metody vyjádříme z obou rovnic stejnou neznámou. Protože levé strany

rovnic jsou si rovny, musí si být rovny i pravé strany. Tak opět získáme lineární rovnici

s jednou neznámou. Tuto rovnici vyřešíme, tím získáme hodnotu jedné neznámé a dále

postupujeme stejně jako při použití dosazovací nebo sčítací metody. Získanou hodnotu jedné

neznámé dosadíme do některé z rovnic soustavy a dopočítáme hodnou druhé neznámé.

Řešené úlohy

Příklad 9

Řešte soustavu rovnic v R:

5

12

=+

=−

yx

yx

Z obou rovnic vyjádříme x:

yx

yx

−=⇒

+=⇒

5 2

1

Protože se rovnají levé strany rovni, musí se rovnat i pravé strany:

( )

93

2101

521

52

1

=

−=+

−⋅=+

−=+

y

yy

yy

yy

3:/

2/⋅

2

35

3

=

−=

=

x

x

y

Řešením dané soustavy je uspořádaná dvojice [2;3].

Page 60: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

60

Zkouška:

11

1

1

1

134322

PL

P

L

=

=

=−=−⋅=

22

2

2

5

532

PL

P

L

=

=

=+=

Příklad 10

Řešte soustavu rovnic v R:

1335

624

=−

=+

yx

yx

Z obou rovnic vyjádříme y:

3

1352

46

−=⇒

−=⇒

xy

xy

Protože se rovnají levé strany rovnice, musí se rovnat i pravé strany:

( ) ( )

( )22-:/ 4422

1810 26101218

1352463

6 / 3

135

2

46

−=−

−=−

−⋅=−⋅

⋅−

=−

x

x-/-xx

xx

xx

12

22

246

2

−=

−=

⋅−=

=

y

y

y

x

Řešením dané soustavy je uspořádaná dvojice [2;-1].

Zkouška:

( )

11

1

1

6

6281224

PL

P

L

=

=

=−=−⋅+⋅=

( )

22

2

2

13

133101325

PL

P

L

=

=

=+=−⋅−⋅=

Page 61: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

5.1.4 Metoda grafická

Při grafickém řešení soustavy dvou lineárních rovnic o dvou neznámých vyjádříme z

rovnic y, tzn., že obě rovnice vyjádříme jako

funkcí do jedné kartézské soustavy souřadnic. Zjistíme souřadnice společný

grafů, tyto souřadnice jsou řešením dané soustavy.

Řešené úlohy

Příklad 11

Řešte soustavu rovnic v R:

5

12

=+

=−

yx

yx Z obou rovnic vyjádříme

f1: x 0 0,5

y -1 0

61

Při grafickém řešení soustavy dvou lineárních rovnic o dvou neznámých vyjádříme z

, tzn., že obě rovnice vyjádříme jako předpis lineární funkce. Sestrojíme grafy těchto

funkcí do jedné kartézské soustavy souřadnic. Zjistíme souřadnice společný

grafů, tyto souřadnice jsou řešením dané soustavy.

Řešte soustavu rovnic v R:

obou rovnic vyjádříme y:5:

12:

2

1

+−=⇒

−=⇒

xyf

xyf

f2: x 0 5

y 5 0

Při grafickém řešení soustavy dvou lineárních rovnic o dvou neznámých vyjádříme z obou

lineární funkce. Sestrojíme grafy těchto

funkcí do jedné kartézské soustavy souřadnic. Zjistíme souřadnice společných bodů obou

Page 62: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

62

Řešením dané soustavy je uspořádaná dvojice [2;3].

Zkouška:

11

1

1

1

134322

PL

P

L

=

=

=−=−⋅=

22

2

2

5

532

PL

P

L

=

=

=+=

Page 63: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

Příklad 12

Řešte soustavu rovnic v R:

1335

624

=−

=+

yx

yx Z obou rovnic vyjádříme

f1: x 0 1,5

y 3 0

Řešením dané soustavy je uspořádaná dvojice [2;

Zkouška:

(

11

1

1

6

1224

PL

P

L

=

=

−⋅+⋅=

63

obou rovnic vyjádříme y:

3

13

3

5:

32:

2

1

−=⇒

+−=⇒

xy f

xyf

f2: x 0 5

y

3

13

0

Řešením dané soustavy je uspořádaná dvojice [2;-1].

) 6281 =−=

(

22

2

2

13

325

PL

P

L

=

=

−⋅−⋅=

3

13

3

) 133101 =+=−

Page 64: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

Příklad 13

Řešte soustavu rovnic v R:

22

12

−=+

=+

yx

yx

Z obou rovnic vyjádříme

f1: x 0 2

y 1 0

Přímky, které jsou grafem funkcí

společný bod a proto soustava rovnic nemá řešení.

64

obou rovnic vyjádříme y:

12

:

12

:

2

1

−−=⇒

+−=⇒

xyf

xyf

f2: x 0 -2

y -1 0

Přímky, které jsou grafem funkcí f1 a f2 jsou navzájem rovnoběžné různé, nemají tedy žádný

společný bod a proto soustava rovnic nemá řešení.

jsou navzájem rovnoběžné různé, nemají tedy žádný

Page 65: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

Příklad 14

Řešte soustavu rovnic v R:

( ) ( )xyyx

yx

−⋅=+−⋅

=−

132

6210

/

35

35

=−

=−⇒

yx

yx Z

f1: x 0

5

3

y -3 0

Přímky, které jsou grafem funkcí

společné, a proto soustava rovnic má nekonečně mnoho řešení.

65

2:/

xyyx

yx

3322

35

−=+−

=−⇒

x3/−

Z obou rovnic vyjádříme y::

:

2

1

=⇒

=⇒

yf

yf

f2: x 0

5

3

y -3 0

Přímky, které jsou grafem funkcí f1 a f2, spolu navzájem splývají, mají tedy všechny body

a proto soustava rovnic má nekonečně mnoho řešení.

35

35

−=

x

x

spolu navzájem splývají, mají tedy všechny body

Page 66: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

66

5.2 Soustava tří lineárních rovnic o třech neznámých

Při řešení soustav tří rovnic o třech neznámých nejčastěji používáme metodu dosazovací.

Z jedné z rovnic vyjádříme jednu neznámou, tu dosadíme do zbývajících dvou rovnic. Takto

vznikne soustava dvou rovnic o dvou neznámých, které řešíme vhodně zvolenou metodou.

Po vyřešení soustavy dvou rovnic o dvou neznámých dosadíme vypočtené hodnoty do některé

z rovnic (nejvhodnější je dosadit do rovnice, ze které jsme na počátku výpočtu vyjadřovali

jednu neznámou) a dopočítáme poslední neznámou. Soustava tří rovnic o třech neznámých

má (stejně jako soustava dvou rovnic o dvou neznámých) jedno řešení, nebo nekonečně

mnoho řešení, nebo nemá žádné řešení.

Řešené úlohy

Příklad 15

Řešte soustavu rovnic v R:

7523

662

42

−=+−

=−+−

=++

zyx

zyx

zyx

Z 1. rovnice vyjádříme x a dosadíme do zbývajících dvou rovnic: zyx 24 −−=

( )( ) 752243

66242

−=+−−−⋅

=−+−−⋅−

zyzy

zyzy

7526312

66428

−=+−−−

=−+++−

zyzy

zyzy

1275

8623

−−=−−

+=−

zy

zy

195

1423

−=−−

=−

zy

zy ( ) 2-/

38210

1423

=+

=−

zy

zy

Obě rovnice spolu sečteme a získáme výraz:

13: /5213 =y

4=y

Page 67: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

67

Vypočtenou hodnotu y dosadíme do jedné z posledních dvou rovnic a vypočteme z:

( )2-: / 22

12142

12- / 14243

=−

−=−

=−⋅

z

z

z

1−=z

Vypočtené hodnoty y a z dosadíme do rovnice vyjadřující x a vypočteme hodnotu x:

( )2

1-2-4-4

24

=

⋅=

−−=

x

x

zyx

Řešením dané soustavy je uspořádaná trojice čísel [2;4;-1].

Zkouška:

( )

11

1

1

1

4

4

1242

PL

P

L

L

=

=

=

−⋅++=

( )

22

2

2

2

6

6

16422

PL

P

L

L

=

=

=

−⋅−+⋅−=

( )

33

3

3

3

7

7

154223

PL

P

L

L

=

−=

−=

−⋅+⋅−⋅=

Příklad 16

Řešte soustavu rovnic v R:

102

023

203

−=+−

=+−

=+

zx

zy

yx

Z 1. rovnice vyjádříme x a dosadíme do třetí rovnice: yx 320 −=

( ) 103202

023

−=+−⋅−

=+−

zy

zy

10640

023

−=++−

=+−

zy

zy

40/+

306

023

=+

=+−

zy

zy

2/⋅

306

046

=+

=+−

zy

zy

Page 68: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

68

Obě rovnice spolu sečteme a získáme výraz:

305 =z 5:/

6=z

Vypočtenou hodnotu z dosadíme do jedné z posledních dvou rovnic a vypočteme y:

6: / 246

6- / 3066

=

=+

y

y

4=y

Vypočtenou hodnotu y dosadíme do první rovnice a vypočteme x:

8

4320

320

=

⋅−=

−=

x

x

yx

Řešením dané soustavy je uspořádaná trojice čísel [8;4;6].

Zkouška:

11

1

1

20

20438

PL

P

L

=

=

=⋅+=

22

2

2

0

06243

PL

P

L

=

=

=⋅+⋅−=

33

3

3

10

10682

PL

P

L

=

−=

−=+⋅−=

Příklad 17

Řešte soustavu rovnic v R:

34

832

5

=+−

=+−

=+

zyx

zyx

yx

Z 1. rovnice vyjádříme x a dosadíme do třetí rovnice: yx −= 5

( )( ) 345

8352

=+−−

=+−−⋅

zyy

zyy

345

83210

=+−−

=+−−

zyy

zyy

355

8510

=+−

=+−

zy

zy

5/

10/

25

25

−=+−

−=+−

zy

zy

( )1/ −⋅

Page 69: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

69

25

25

−=+−

=−

zy

zy

Obě rovnice spolu sečteme a získáme výraz: 00 =

Dospěli jsme k pravdivému výroku, a proto má daná soustava rovnic nekonečně mnoho

řešení.

Příklad 18

Řešte soustavu rovnic v R:

1632

1022

5

=++−

=++−

=+−

zyx

zyx

zyx

Z 1. rovnice vyjádříme x a dosadíme do třetí rovnice: zyx −+= 5

( )( ) 16352

10225

=++−+⋅−

=++−+−

zyzy

zyzy

1632210

10225

=+++−−

=+++−−

zyzy

zyzy

16310

1035

=++−

=++−

zy

zy

10/

5/

+

+

263

153

=+

=+

zy

zy

( )1/ −⋅

263

153

=+

−=−−

zy

zy

Obě rovnice spolu sečteme a získáme výraz: 110 =

Dospěli jsme k nepravdivému výroku, a proto daná soustava rovnic nemá řešení.

Page 70: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

70

5.3 Soustava lineární a kvadratické rovnice

Při řešení soustavy jedné lineární a jedné kvadratické rovnice používáme metodu

dosazovací. Z lineární rovnice vyjádříme vhodně jednu neznámou a tu dosadíme

do kvadratické rovnice. Kvadratickou rovnici řešíme obvyklým způsobem, jak jsme si

vysvětlili dříve. Po vyřešení kvadratické rovnice a výpočtu jedné neznámé dosadíme

vypočtenou hodnotu zpět do lineární rovnice a dopočítáme hodnotu druhé neznámé. Soustava

lineární a kvadratické rovnice může mít dvě řešení, jedno řešení, nekonečně mnoho řešení

nebo nemá žádné řešení.

Řešené úlohy

Příklad 19

Řešte soustavu rovnic v R:

33

122

=+

=+

yx

yx

Z druhé rovnice vyjádříme x a dosadíme do druhé rovnice: yx 33 −=

( )

0495

2:/ 081810

19189

133

2

2

22

22

=+−

=+−

=++−

=+−

yy

yy

yyy

yy

( )

( )

5

4

10

19

110

19

10

19

52

19

180814549

2

1

2,1

2

=−

=

=+

=

±=

⋅±−−

=

=−=⋅⋅−−=

y

y

y

D

Dosazením vypočtených hodnot y1 a y2 do lineární rovnice vypočítáme hodnoty x1 a x2.

Page 71: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

71

5

3

5

123

5

433

0

133

2

2

1

1

=

−=⋅−=

=

⋅−=

x

x

x

x

Řešením této soustavy rovnic jsou dvě uspořádané dvojice čísel [ ]

5

4;

5

3 ,1;0 .

Zkouška:

2,22,2

1,2

22

1,2

2,12,1

1,122

1,1

35

15

5

12

5

3

5

43

5

3

125

25

25

16

25

9

5

4

5

3

3130

11010

PL

PL

PL

PL

===+=⋅+=

===+=

+

=

==⋅+=

==+=+=

Příklad 20

Řešte soustavu rovnic v R:

12

32 22

=+

−=+−

yx

yx

Z druhé rovnice vyjádříme y a dosadíme do první rovnice: xy 21−=

( )

( )

0587

3882

34412

3212

2

22

22

22

=+−

−=+−+−

−=+−⋅+−

−=−⋅+−

xx

xxx

xxx

xx

( ) 76140645748 2 −=−=⋅⋅−−=D

Page 72: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

72

Diskriminant této kvadratické rovnice je záporný, takže tato rovnice nemá řešení v R.

Z toho vyplývá, že nemá řešení ani daná soustava rovnic.

Příklad 21

Řešte soustavu rovnic v R:

012

012 2

=++−

=−−+−

yx

yxxyy

Z druhé rovnice vyjádříme x a dosadíme do první rovnice: 12 += yx

( )

00

011222

0112122

22

2

=

=−−++−−

=−−++⋅+−

yyyyy

yyyyy

Dospěli jsme k pravdivému výroku, a proto má daná soustava rovnic nekonečně mnoho

řešení.

Příklad 22

Řešte soustavu rovnic v R:

1

2

2162 2

−=−

−=−

yx

yx

Z druhé rovnice vyjádříme x a dosadíme do první rovnice: 1−= yx

( )

( )

025204

02112484

2112124

2 / 2

21612

2

2

2

2

=+−

=+−+−

−=−+−⋅

⋅−=−−⋅

yy

yyy

yyy

yy

( ) 0400400254420 2 =−=⋅⋅−−=D

Diskriminant je roven nule, a proto má kvadratické rovnice jediný kořen:

Page 73: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

73

( )2

5

8

20

42

20==

⋅−−

=y

Dosazením vypočtené hodnoty y do lineární rovnice vypočítáme hodnotu x.

2

3

12

5

1

=

−=

−=

x

x

yx

Řešením této soustavy rovnic je uspořádaná dvojice čísel

2

5;

2

3.

Zkouška:

22

1

2

1

12

2

2

5

2

3

2

21

4

42

4

6018

2

30

4

18

2

56

2

32

PL

PL

=−=−=−=

=−=−=−

=−=⋅−

⋅=

5.4 Úlohy na procvičení

5.1 Řešte dosazovací metodou soustavy rovnic a proveďte zkoušku:

12

4 a)

=+

=+−

yx

yx

2463

52 b)

−=+−

=−

yx

yx

26

63 c)

=+

=+−

yx

yx

5.2 Řešte sčítací metodou soustavy rovnic a proveďte zkoušku:

2

134

1042 a)

−=+

=+−

yx

yx

1545

347 b)

=+

=+

yx

yx

Page 74: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

74

5

1113

2014 c)

=−

=−

yx

yx

5.3 Řešte soustavy rovnic a proveďte zkoušku:

01745

0173 a)

=−−

=−−

yx

yx

22,01,0

102 b)

=+

=+

yx

yx

4

1

2

1

5

1

5,00,4 c)

=−

=−

yx

yx

13

23

2

34

13

53

5

23 d)

+=−

−−

+=−

−−

yyxxy

xyxxy

74

853

12

53

3

1 e)

−+

=

−−

=−

x

y

y

x

( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )1835

65123275 f)

+⋅+=+⋅+

−⋅+⋅=−⋅+

yxyx

yxyx

5.4 Řešte soustavy tří rovnic o třech neznámých a proveďte zkoušku:

12

255

1334 a)

=+−−

=++

=+−−

zyx

zyx

zyx

423

122

3 b)

−=−+−

=++−

=−+

zyx

zyx

zyx

11

13

18 c)

=+

=+

=+

zy

zx

yx

Page 75: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

75

132

3233

2 d)

−=−−−

=++

=+−

zyx

zyx

zyx

5243

567

0324 e)

=++−

−=+−

=+−

zyx

zyx

zyx

5243

1067

0324 f)

=++−

=+−

=+−

zyx

zyx

zyx

5.5 Řešte soustavu lineární a kvadratické rovnice a proveďte zkoušku:

032

122

3 a) 22

=−

=−

yx

yx

012

044 b) 22

=−+

=−−

yx

xyx

032

094 c) 22

=−

=−

yx

yx

yx

xxy

2

03y5 d) 2

=

=+−

Page 76: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

76

6 Řešení úloh na procvičení

1.1 Určete podmínky, za kterých mají smysl výrazy:

a) 101 −≠⇒≠+ zz

b) 2042 ≥⇒≥− xx

c) 3+y >0 x⇒ >-3

d) 303 ≥⇒≥− bb

1.2 Nahraďte slovní popis matematickým zápisem:

a) ( )ba +⋅2

b) ( )2ba −

c) 22 yx −

d) ( )2222

2

1

2nm

nm+⋅=

+

e) ba +

1.3 Zjednodušte výrazy:

a) m22 −

b) abbaba 2222 −+

c) r11

d) 24a

e) 522 2 −+− caa

f) x4

g) yx 66 +

h) 10825 −− yx

Page 77: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

77

1.4 Vynásobte:

a) aba +− 23

b) 33 22 abba +

c) 93 −z

d) cabac 4128 +−

e) 51276 23 −+− xxx

f) 2323 −++− aaa

g) 642 2 −− xx

h) 33 ba +

1.5 Umocněte podle vzorců:

a) 244 aa +−

b) 22 93025 baba ++

c) 169 2 +− xx

d) 22 416 ba −

e) 824248 23 +++ xxx

f) 3223 8126 babbaa −+−

1.6 Rozložte na součin pomocí vytýkání:

a) ( )ba 22 +⋅

b) ( )ba 32 −⋅

c) ( )xyx 25 2 +⋅

d) ( )32 4235 yyxx −+⋅

e) ( )623 2 −+⋅ bbab

Page 78: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

78

1.7 Postupným vytýkáním rozložte na součin:

a) ( ) ( )sra +⋅−5

b) ( ) ( )bayx +⋅−2

c) ( ) ( )yxyx +⋅− 22

d) ( ) ( )113 +⋅+ xx

e) ( ) ( )yxyx −⋅+ 22

1.8 Pomocí vzorců rozložte na součin:

a) ( )27 y−

b) ( )212 +a

c) ( ) ( )231 −⋅− x

d) ( ) ( )44 +⋅− yy

e) ( ) ( )abab 2323 +⋅−

f) ( )332 bx +

g) ( )34 r−

h) ( )( )246923 bbb +−+

i) ( )( )22 46923 bababa ++−

1.9 Kombinované příklady na rozklad na součin.

a) ( ) ( )1414 −⋅−⋅ xxx

b) ( )( )( )( )12... 22 −++− abababa

c) ( ) ( )aa 34345 −⋅−⋅

d) ( ) ( )yxyxab 5454 +⋅+⋅

Page 79: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

79

1.10 Určete, kdy má výraz smysl:

a) 0≠x

b) 2≠x

c) 2

3−≠x

d) 1±≠x

1.11 Zkraťte lomené výrazy:

a) 0;0;2

5≠≠ yx

x

y

b) 4;0;2

4−≠≠

−ss

s

s

c) 0;; ≠−≠+−

cbaba

ba

d) babb

a≠≠− ;0;

1.12 Rozšiřte lomené výrazy tak, aby měli stejné jmenovatele:

a)xyxy

x

3

3,

3

2 2

b) 1

1,

1

222

2

2 −

x

x

x

x

c) 7

,7

3

−−

− y

y

y

d) bb

b

bb

b

+++

22

2,

55

1.13 Sečtěte nebo odečtěte lomené výrazy a určete podmínky, kdy výraz dává smysl:

a) a

a

2

12 +; 0≠a

b) ab

ba 22 −; 0;0 ≠≠ ba

Page 80: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

80

c) xy

xyyx ++ 22

; 0;0 ≠≠ yx

d) aa

a

22

32 −+

; 1;0 ≠≠ aa

1.14 Vynásobte lomené výrazy:

a) 0;0;;2

3≠≠≠ baba

b

b) 0;2 ≠xxy

c) 2;1 ±≠− x

d) 1;0;3 ≠≠= xxx

e) yxyxx 5;0;0; ≠≠≠

1.15 Vydělte lomené výrazy:

a) 0;6 3 ≠bb

b) 0;0;3

4

≠≠ yxy

x

c) 2;2

1;0;

24

63≠≠≠

−−

rrrr

r

d) ba ±≠;9

5

e) ( )

dccc

dc±≠≠

+⋅;0;

2

1.16 Upravte složené lomené výrazy:

a) b

a; 0;0 ≠≠ ba

b) 2yyx + ; 0;0 ≠≠ yx

c) b

a2; 0;0 ≠≠ ba

d) baaba

ba≠≠

−+

;0;

Page 81: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

81

e) 2

3;

32

23 yx

yx

yx≠

−+

2.1 Těleso bylo vrženo rychlostí 100 m·s-1.

2.2 Teplota mc

mctQt 1

2 +

= .

2.3 Poloměr kruhového průřezu π

ρ

R

lr = .

2.4 Hmotnost 2

k2

v

Em = .

2.5 Těleso padalo z výšky 5 m.

2.6 Výška 2π

3

r

Vv = .

2.7 Výška válce r

rSv

π2

π2 2−= .

2.8 Kapacita C2 = 9,8 F.

2.9 Velikost náboje 2

2

1kQ

FrQ = .

2.10 Velikost vnitřního odporu zdroje I

UUR

−= e

i .

3.1 Vyjádři v základních jednotkách:

a) 6 200 m; 26 m; 0,03 m; 1,15 m; 0,65 m; 0,002 m; 0,312 m; 0,005m;

b) 0,014568 m3; 2,459 m3; 0,002689258 m3; 25,689235m3; 0,356254189 m3;

215,69378 m3;

c) 0,005 kg; 0,006 235 kg; 3,568 241 kg; 5,687 kg; 1 250 kg; 256,8 kg; 2 500 kg;

356 000 kg;

d) 1500 s; 10 800 s; 2 483 s; 5 160 s; 9 327 s; 5 400 s; 86 400 s;

e) 2 400 kg·m-3; 14 500 kg·m-3; 800 kg·m-3; 1 610 kg·m-3; 870 kg·m-3; 7 700 kg·m-3;

Page 82: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

82

f) 5 m·s-1; 16,66 m·s-1; 25 m·s-1; 33,33 m·s-1; 20 m·s-1; 8,33 m·s-1; 10,61 m·s-1;

g) 3 000 000 N; 124 000 N; 960 N; 2 500 J; 1 400 000 J; 5 300 000 000 J; 210 000 Pa;

23 500 W; 1 200 W;

h) 0,000 002 C; 0,000 3 C; 0,000 005 F; 0,000 000 000 02 F; 0,000 000 000 0097 F;

0,000 000 0016 F; 9 200 000 Ω; 3 500 Ω; 400 000 Ω; 0,03 A; 0,4 A.

3.2 Vyjádři v jednotkách se správnou předponou:

a) 36 km; 0,015 dm; 1 548 mm; 620 cm;

b) 1,65 cm2; 658 dm2; 2 560 000 mm2;

c) 29 cm3; 5,4 mm3; 49 dm3;

d) 94 kW; 368 GJ; 629 TW;

e) 46 µC; 18 mA; 67 pF.

4.1 Řešte rovnice v množině R a proveďte zkoušku:

a) 0=x

b) 3−=x

c) 8,1=x

d) 17=x

4.2 Řešte rovnice v množině R, proveďte zkoušku a stanovte podmínky řešitelnosti:

a) 3

2=x

b) 0=x

c) 9=x

d) 1=x

4.3 Řešte rovnice v množině R:

a) 4P =

b) P =

c) 1P =

Page 83: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

83

d) ∞⟩⟨= ,2P

4.4 Řešte rovnice a proveďte diskuzi vzhledem k parametru:

a) Diskuze: 1. 2 =p 00 = Rx ∈⇒

2. 2-R∈p 2+=⇒ px

b) Diskuze: 1. 5,0=p 00 = Rx ∈⇒

2. 0,5-R∈p 2−=⇒ x

c) Diskuze: 1. 25,0=p 00 = Rx ∈⇒

2. 0,25-R∈p 1−=⇒ x

d) Diskuze: 1. 0=t rovnice nemá smysl

2. 2=t 40 = rovnice nemá řešení

3. ,20-R∈t t

tx

−+

=⇒2

2

4.5 Řešte rovnice v množině R:

a) 1 ;0 21 == xx

b) 2±=x

c) x1 = 6; x2 = -2

d) x1 = 9; x2 = 4

5.1 Řešte dosazovací metodou soustavy rovnic a proveďte zkoušku:

a) Řešením soustavy je uspořádaná dvojice [4; 8].

b) Dospěli jsme k nepravdivému výroku, soustava nemá řešení.

c) Řešením soustavy je uspořádaná dvojice [0; 2].

5.2 Řešte sčítací metodou soustavy rovnic a proveďte zkoušku:

a) Řešením soustavy je uspořádaná dvojice [-2; 1,5].

b) Řešením soustavy je uspořádaná dvojice [-1; 5].

c) Řešením soustavy je uspořádaná dvojice

5

1;

5

114.

Page 84: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

84

5.3 Řešte soustavy rovnic a proveďte zkoušku:

a) Řešením soustavy je uspořádaná dvojice [5; 2].

b) Dospěli jsme k nepravdivému výroku, daná soustava nemá řešení.

c) Dospěli jsme k pravdivému výroku, daná soustav má nekonečně mnoho řešení.

d) Řešením soustavy je uspořádaná dvojice [2; 3].

e) Řešením soustavy je uspořádaná dvojice [2; -1].

f) Řešením soustavy je uspořádaná dvojice [1; 3].

5.4 Řešte soustavy tří rovnic o třech neznámých a proveďte zkoušku:

a) Řešením soustavy je uspořádaná trojice [-1; 2; 1].

b) Řešením soustavy je uspořádaná trojice [1; 5; 3].

c) Řešením soustavy je uspořádaná trojice [10; 8; 3].

d) Řešením soustavy je uspořádaná trojice [-2; 2; 6].

e) Dospěli jsme k pravdivému výroku, daná soustav má nekonečně mnoho řešení.

f) Dospěli jsme k nepravdivému výroku, daná soustav nemá řešení.

5.5 Řešte soustavu lineární a kvadratické rovnice a proveďte zkoušku:

a) Řešením soustavy jsou dvě uspořádané dvojice [ ] [ ]4;6,4;6 −− .

b) Dospěli jsme k nepravdivému výroku a proto daná soustava rovnic nemá řešení.

c) Dospěli jsme k pravdivému výroku a proto daná soustava rovnic má nekonečně mnoho

řešení.

d) Řešením soustavy jsou dvě uspořádané dvojice [ ] [ ]2;4,0;0 .

Page 85: STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA ELEKTROTECHNICKÁ Centrum …rovnice... · 2020. 3. 18. · 8 Příklad 2 Nahraďte matematickým výrazem slovní popisy: a) Polovina součtu druhých mocnin

85

Použitá literatura

[1] SLOUKA, Radim. Algebra : pro žáky 5.-9. tříd ZŠ, studenty víceletých gymnázií a třídy s

rozšířenou výukou matematiky. 1. vydání. Olomouc : FIN, spol. s r. o., 1994. 231 s.

ISBN 80-85572-62-1.

[2] CALDA, Emil. Matematika pro dvouleté a tříleté učební obory SOU, 1. díl. 1. vydání.

Praha : Prometheus, 2003. 239 s. ISBN 80-7196-253-8.

[3] CALDA, Emil. Matematika pro dvouleté a tříleté učební obory SOU, 2.díl. 1. vydání.

Praha : Prometheus, 2003. 201 s. ISBN 80-7196-260-0.

[4] BUŠEK, Ivan; BOČEK, Leo; CALDA, Emil. Matematika pro gymnázia : Základní

poznatky z matematiky. 2.vydání. Praha : Prometheus, 1995. 165 s. ISBN 80-85849-34-8.

[5] CALDA, Emil; PETRÁNEK, Oldřich; ŘEPOVÁ, Jana. Matematika pro střední odborné

školy a studijní obory středních odborných učilišť, 1. část. 2. vydání. Praha : Státní

pedagogické nakladatelství, 1986. 195 s. 14-040-86.

[6] HALOUZKA, Alois. Písemky z matematiky SŠ. 1. vydání. Praha : NAKLADATELSTVÍ

SCIENTIA, spol. s r. o., 2005. 205 s. ISBN 80-86960-00-5.

[7] SLOUKA, Radim, et al. Sbírka příkladů z matematiky : pro žáky 5.-9. tříd ZŠ, studenty

víceletých gymnázií a třídy s rozšířenou výukou matematiky. 1. vydání. Olomouc : FIN,

spol. s r. o., 1993. 223 s. ISBN 80-85572-55-9.

[8] BOHUNĚK, Jiří. Sbírka úloh z fyziky pro ZŠ 1. díl. 2. vydání. Praha : Prometheus, 1996.

126 s. ISBN 80-85849-06-2.

[9] JANEČEK, František. Sbírka úloh z matematiky pro střední školy : výrazy, rovnice,

nerovnice a jejich soustavy. 4. vydání. Praha : Prometheus, 2004. 194 s.

ISBN 80-7196-076-4.

[10] Testy z matematiky 2003. 1. vydání. Brno : DIDAKTIS, 2002. 144 s.

ISBN 80-86285-51-0.

[11] Testy z matematiky 2004. 1. vydání. Brno : DIDAKTIS, 2003. 144 s.

ISBN 80-86285-75-8.