מהי מערכת משוואות

ב-elev השיעור הזה מגיע עם סרטון, תרגילים שנבדקים מיד ומעקב אחרי ההתקדמות.

לתרגל ב-elev
לצפות בסרטון השיעור

במערכת משוואות נותנים לנו שתי משוואות עם שני נעלמים — בדרך כלל xx ו-yy. המטרה שלנו אחת: לגלות את הערך של xx ואת הערך של yy.

{2x+3y=12x+y=5\begin{cases} 2x + 3y = 12 \\ x + y = 5 \end{cases}

שימו לב שמשוואה אחת לבדה לא מספיקה. ל-x+y=5x + y = 5 יש אינסוף פתרונות — 11 ו-44, 22 ו-33, וכן הלאה. רק כששתי המשוואות צריכות להתקיים יחד נשאר פתרון אחד.

הפתרון הוא זוג מספרים, (x,y)(x, y). בודקים אותו כך: מציבים אותו בשתי המשוואות.

הפתרון חייב לספק את שתי המשוואות. אם הוא מתאים רק לאחת מהן — הוא אינו פתרון של המערכת.

מהו פתרון של מערכת משוואות?

להציג את התשובה והפתרון

זוג (x,y)(x, y) שמקיים את שתי המשוואות בו-זמנית. לקיים אחת זה לא מספיק.

שתי דרכים, ותמיד שתיהן עובדות

11

שיטת ההצבה — מבודדים נעלם אחד ומציבים אותו במשוואה השנייה

22

שיטת השוואת מקדמים — משווים את המקדמים של אותו נעלם ומחסרים

כל מערכת אפשר לפתור בשתי הדרכים, והתשובה תצא זהה.

ההבדל הוא רק בנוחות: יש מערכות שבהן ההצבה מהירה, ויש כאלה שבהן השוואת המקדמים קלה יותר. שני הפרקים הבאים מלמדים כל אחת מהן, ומתי לבחור בה.

אחד פתר מערכת בהצבה, והשני בהשוואת מקדמים. האם יקבלו אותה תשובה?

להציג את התשובה והפתרון

כן. לשתי השיטות תמיד יוצא אותו פתרון. ההבדל הוא רק בכמות העבודה.

בעין: נקודת החיתוך

משוואה עם xx ו-yy היא ישר במערכת צירים. כל נקודה על הישר מקיימת את המשוואה.

11

הישרים נחתכים: פתרון אחד.

00

הישרים מקבילים: אין נקודה משותפת, ולכן אין פתרון.

∞\infty

אותו ישר פעמיים: כל נקודה עליו היא פתרון, אינסוף פתרונות.

למה למערכת של שני ישרים מקבילים אין פתרון?

להציג את התשובה והפתרון

כי ישרים מקבילים לא נפגשים: אין נקודה שנמצאת על שניהם.

תרגילים

תרגיל 1

כמה נעלמים יש במערכת משוואות רגילה של כיתה ח?

  1. שניים
  2. שלושה
  3. אחד
  4. תלוי במשוואות
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: א שניים

הפתרון:

x,yx \quad ,\quad y

שני נעלמים, שתי משוואות

שני נעלמים דורשים שתי משוואות. משוואה אחת לבדה תשאיר אינסוף פתרונות.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 2

האם הזוג x=4,y=1x = 4,\quad y = 1 הוא פתרון של המערכת הבאה?

{x+y=52x+3y=12\begin{cases} x + y = 5 \\ 2x + 3y = 12 \end{cases}
  1. אי אפשר לדעת
  2. לא — מתקיימת רק השנייה
  3. כן, שתי המשוואות מתקיימות
  4. לא — מתקיימת רק הראשונה
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: ד לא — מתקיימת רק הראשונה

הפתרון:

4+1=5✓4 + 1 = 5 \quad \checkmark

הראשונה מתקיימת

2×4+3×1=11≠122 \times 4 + 3 \times 1 = 11 \neq 12

אבל השנייה לא

פתרון של מערכת חייב לספק את שתי המשוואות. הפתרון האמיתי כאן הוא x=3,y=2x = 3,\quad y = 2.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 3

לאיזו מערכת שיטת ההצבה תהיה נוחה יותר?

  1. {4x+3y=185x+2y=16\begin{cases} 4x + 3y = 18 \\ 5x + 2y = 16 \end{cases}
  2. {6x+4y=209x+8y=34\begin{cases} 6x + 4y = 20 \\ 9x + 8y = 34 \end{cases}
  3. {x+2y=73x+5y=18\begin{cases} x + 2y = 7 \\ 3x + 5y = 18 \end{cases}
  4. אין הבדל, שתיהן זהות
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: ג {x+2y=73x+5y=18\begin{cases} x + 2y = 7 \\ 3x + 5y = 18 \end{cases}

הפתרון:

x+2y=7⟶x=7−2y\begin{aligned}x + 2y &= 7 \quad \longrightarrow\quad x \\ &= 7 - 2y\end{aligned}

מקדם 1 — בידוד בלי שברים

כשיש נעלם עם מקדם 1, ההצבה כמעט מיידית. בלי מקדם כזה היא גוררת שברים, ואז עדיף להשוות מקדמים.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 4

האם אפשר לפתור כל מערכת בשתי השיטות?

  1. לא, כל מערכת מתאימה לשיטה אחת בלבד
  2. רק בהצבה
  3. כן — ההבדל הוא רק בכמות העבודה
  4. רק אם כל המקדמים שלמים
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: ג כן — ההבדל הוא רק בכמות העבודה

הפתרון:

הצבה≡השוואת מקדמים\text{הצבה} \quad \equiv\quad \text{השוואת מקדמים}

אותה תשובה, דרך אחרת

שתי השיטות תמיד עובדות ותמיד נותנות אותה תשובה. בוחרים לפי הנוחות, לא לפי נכונות.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 5

האם (2,5)(2, 5) פתרון של המערכת x+y=7x + y = 7 ו-y−x=3y - x = 3?

  1. כן
  2. אף אחת
  3. רק את הראשונה
  4. רק את השנייה
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: א כן

הפתרון:

2+5=7  ✓2 + 5 = 7 \;\checkmark

הראשונה מתקיימת

5−2=3  ✓5 - 2 = 3 \;\checkmark

וגם השנייה

הזוג מקיים את שתי המשוואות, ולכן הוא פתרון. בודקים תמיד את שתיהן, לא רק את הראשונה.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 6

במערכת x+y=12x + y = 12 ו-x−y=4x - y = 4 — מהו xx?

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: 8

הפתרון:

(x+y)+(x−y)=12+4(x + y) + (x - y) = 12 + 4

מחברים את המשוואות: ה-yy מתבטל

2x=162x = 16

נשאר נעלם אחד

x=8x = 8

מחלקים ב-2

החיבור עובד כי +y+y ו-−y-y מבטלים זה את זה. נשארת משוואה עם נעלם אחד.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 7

ובאותה מערכת — מהו yy?

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: 4

הפתרון:

12−8=412 - 8 = 4

אחרי שמצאנו נעלם אחד, מציבים אותו באחת המשוואות המקוריות — הפשוטה שבהן.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 8

שתי משוואות שהן בעצם אותו ישר — כמה פתרונות?

  1. אף אחד
  2. שניים
  3. אחד
  4. אינסוף
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: ד אינסוף

הפתרון:

∞\infty

כל נקודה על הישר מקיימת את שתי המשוואות

שתי משוואות שמתארות אותו ישר הן בעצם משוואה אחת. משוואה אחת עם שני נעלמים: אינסוף פתרונות.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 9

שני ישרים מקבילים (ולא מתלכדים) — כמה פתרונות למערכת?

  1. אחד
  2. שניים
  3. אינסוף
  4. אף אחד
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: ד אף אחד

הפתרון:

∅\varnothing

אין נקודת מפגש

ישרים מקבילים לא נחתכים, ולכן אין זוג שמקיים את שתי המשוואות. הטעות: לחשוב שלכל מערכת יש פתרון.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 10

גרפית: הישרים נחתכים ב-(3,−1)(3, -1). מהו ה-xx של הפתרון?

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: 3

הפתרון:

(3,−1)  ⇒  x=3(3, -1) \;\Rightarrow\; x = 3

הנקודה היא (x,y)(x, y): קודם xx

נקודת החיתוך היא הפתרון. בזוג סדור xx בא ראשון, ולכן x=3x = 3 ו-y=−1y = -1.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 11

הזוג (5,0)(5, 0) הוא פתרון של המערכת x+y=5x + y = 5 ו-2x+3y=122x + 3y = 12.

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: לא נכון

הפתרון:

5+0=5  ✓5 + 0 = 5 \;\checkmark

הראשונה מתקיימת

2⋅5+3⋅0=10≠122 \cdot 5 + 3 \cdot 0 = 10 \neq 12

השנייה לא

הזוג מקיים רק משוואה אחת, ולכן הוא לא פתרון של המערכת. מי שבודק רק את הראשונה נופל כאן.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 12

המערכת: x+y=6x + y = 6 ו-x−y=2x - y = 2. מיינו את הזוגות.

  • פתרון של המערכת
  • לא פתרון
  • (2,4)(2, 4)
  • (3,3)(3, 3)
  • (4,2)(4, 2)
  • (5,3)(5, 3)
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: (4,2)(4, 2) — פתרון של המערכת · (3,3)(3, 3) — לא פתרון · (5,3)(5, 3) — לא פתרון · (2,4)(2, 4) — לא פתרון

הפתרון:

4+2=6    4−2=2\begin{aligned}4 + 2 &= 6 \; \\ \; 4 - 2 &= 2\end{aligned}

רק (4,2)(4, 2) מקיים את שתיהן

(3,3)(3, 3) ו-(2,4)(2, 4) מקיימים רק את הראשונה, (5,3)(5, 3) רק את השנייה. פתרון צריך את שתיהן.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 13

פתרו את המערכת x+y=7x + y = 7 ו-x−y=1x - y = 1.

x=x = ____ , y=y = ____

להציג את התשובה והפתרון

התשובה: x=x = 4 , y=y = 3

הפתרון:

2x=8  ⇒  x=4\begin{aligned}2x &= 8 \;\Rightarrow\; x \\ &= 4\end{aligned}

מחברים: ה-yy מתבטל

4+y=7  ⇒  y=3\begin{aligned}4 + y &= 7 \;\Rightarrow\; y \\ &= 3\end{aligned}

מציבים חזרה

בדיקה: 4+3=74 + 3 = 7 וגם 4−3=14 - 3 = 1. אל תשכחו את הנעלם השני.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 14

התאימו כל ציור של שני ישרים למספר הפתרונות של המערכת.

  • שני ישרים נחתכים
  • שני ישרים מקבילים
  • אותו ישר פעמיים
  • אין פתרון
  • אינסוף פתרונות
  • פתרון אחד
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: שני ישרים נחתכים — פתרון אחד · שני ישרים מקבילים — אין פתרון · אותו ישר פעמיים — אינסוף פתרונות

הפתרון:

1  ,  0  ,  ∞1 \;,\; 0 \;,\; \infty

נחתכים, מקבילים, מתלכדים

כל נקודה משותפת לשני הישרים היא פתרון. מספר הפתרונות הוא מספר נקודות המפגש.

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

תרגיל 15

הנקודה (2,5)(2, 5) נמצאת על הישר x+y=7x + y = 7, אבל לא על הישר x−y=1x - y = 1. מה נכון?

  1. למערכת אין פתרון
  2. למערכת אינסוף פתרונות
  3. (2,5)(2, 5) מקיים רק משוואה אחת, ולכן אינו פתרון
  4. (2,5)(2, 5) הוא הפתרון של המערכת
להציג את התשובה והפתרון

התשובה: ג (2,5)(2, 5) מקיים רק משוואה אחת, ולכן אינו פתרון

הפתרון:

2−5=−3≠12 - 5 = -3 \neq 1

השנייה לא מתקיימת

נקודה על ישר אחד בלבד אינה פתרון. הפתרון הוא נקודת החיתוך, (4,3)(4, 3).

לבדוק את התשובה שלי ב-elev

השיעור הבא מחכה ב-elev

סרטונים, תרגול שנבדק מיד, ומסלול שמתקדם בקצב שלך — לכל הפרקים של הכיתה.

לתרגל ב-elevלגלות את elev לכיתה הזאת