Układem równań nazywamy koniunkcję co najmniej dwóch równań.
Rozwiązanie układu równań
Definicja: Rozwiązanie układu równań
Rozwiązaniem układu równań nazywamy parę liczb spełniających każde równanie danego układu równań.
Wykres funkcji liniowej
Definicja: Wykres funkcji liniowej
Wykresem funkcji liniowej jest prosta o równaniu , gdzie .
Wykres funkcji kwadratowej
Definicja: Wykres funkcji kwadratowej
Wykresem funkcji kwadratowej jest krzywa o równaniu , gdzie . Krzywą tę nazywamy parabolą.
Przykład 1
Na rysunku przedstawione są wykresy równań oraz .
R1eExkB56mLlj
Widzimy, że wykresy te przecinają się w dwóch punktach, których współrzędne możemy odczytać z rysunku. Są to punkty oraz .
Współrzędne punktów przecięcia wykresów równań, są rozwiązaniami układu utworzonego przez te równania.
A zatem rozwiązaniem układu równań są dwie pary liczb oraz .
Przykład 2
Przedstawimy interpretację graficzną układu równań .
Rysujemy w układzie współrzędnych wykresy funkcji oraz .
RDRbZCxCIU91Q
Wykresy nie posiadają punktów wspólnych. Zatem na podstawie geometrycznej interpretacji układu równań widzimy, że nie posiada on rozwiązań.
Przykład 3
Przedstawimy interpretację graficzną układu równań .
Rysujemy w układzie współrzędnych wykresy funkcji oraz .
R1CMrmE3nQqnA
Prosta i parabola mają dokładnie jeden wspólny punkt .
Stąd układ równańukład równańukład równań ma dokładnie jedno rozwiązanie .
Możemy zatem zauważyć, że prosta i parabola mogą mieć dwa punkty wspólne, jeden punkt wspólny lub nie mieć punktów wspólnych.
R1arCES8CETm5
Prostą, która przecina parabolę w dwóch punktach, nazywamy sieczną paraboli.
Prostą, która ma z paraboląparabolaparabolą dokładnie jeden punkt wspólny i nie jest równoległa do osi , nazywamy styczną do paraboli.
Przykład 4
Rozwiążemy metodą graficzną układ równańukład równańukład równań .
W układzie współrzędnych przedstawione są wykresy funkcji oraz .
R1SGlFCNz6a9U
Wykresy przecinają się w dwóch punktach o współrzędnych oraz , a zatem układ równań ma dwa rozwiązania postaci oraz .
Przykład 5
Określimy liczbę rozwiązań układu równań , w zależności od parametru .
Wiemy, że punkt wspólny wykresów należy jednocześnie do paraboli i prostej. Spełniony jest zatem warunek
Znajdziemy , dla którego istnieje dokładnie jeden taki punkt. Taka sytuacja ma miejsce wtedy, gdy wyróżnik trójmianu jest równy zero.
A zatem prosta ma dokładnie jeden punkt wspólny z parabolą dla .
Naszkicujemy wykresy tych równań.
RX5EZpbaVLDpd
Proste są równoległe do narysowanej prostej, a w zależności od wartości parametru „przesuwają się” wzdłuż osi . Z własności funkcji liniowej wiemy, że proste będą przecinać oś w punkcie .
Zatem dla prosta nie będzie miała punktu wspólnego z parabolą , a dla prosta będzie miała dwa punkty wspólne z parabolą.