במערכת משוואות נותנים לנו שתי משוואות עם שני נעלמים — בדרך כלל ו-. המטרה שלנו אחת: לגלות את הערך של ואת הערך של .
שימו לב שמשוואה אחת לבדה לא מספיקה. ל- יש אינסוף פתרונות — ו-, ו-, וכן הלאה. רק כששתי המשוואות צריכות להתקיים יחד נשאר פתרון אחד.
הפתרון הוא זוג מספרים, . 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 שמקיים את שתי המשוואות בו-זמנית. לקיים אחת זה לא מספיק.
שתי דרכים, ותמיד שתיהן עובדות
שיטת ההצבה — מבודדים נעלם אחד ומציבים אותו במשוואה השנייה
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 ו- היא ישר במערכת צירים. כל נקודה על הישר מקיימת את המשוואה.
הישרים נחתכים: פתרון אחד.
הישרים מקבילים: אין נקודה משותפת, ולכן אין פתרון.
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?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א שניים
הפתרון:
שני נעלמים, שתי משוואות
שני נעלמים דורשים שתי משוואות. משוואה אחת לבדה תשאיר אינסוף פתרונות.
תרגיל 2
האם הזוג הוא פתרון של המערכת הבאה?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד לא — מתקיימת רק הראשונה
הפתרון:
הראשונה מתקיימת
אבל השנייה לא
פתרון של מערכת חייב לספק את שתי המשוואות. הפתרון האמיתי כאן הוא .
תרגיל 3
לאיזו מערכת שיטת ההצבה תהיה נוחה יותר?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג
הפתרון:
מקדם 1 — בידוד בלי שברים
כשיש נעלם עם מקדם 1, ההצבה כמעט מיידית. בלי מקדם כזה היא גוררת שברים, ואז עדיף להשוות מקדמים.
תרגיל 4
האם אפשר לפתור כל מערכת בשתי השיטות?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג כן — ההבדל הוא רק בכמות העבודה
הפתרון:
אותה תשובה, דרך אחרת
שתי השיטות תמיד עובדות ותמיד נותנות אותה תשובה. בוחרים לפי הנוחות, לא לפי נכונות.
תרגיל 5
האם פתרון של המערכת ו-?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א כן
הפתרון:
הראשונה מתקיימת
וגם השנייה
הזוג מקיים את שתי המשוואות, ולכן הוא פתרון. בודקים תמיד את שתיהן, לא רק את הראשונה.
תרגיל 6
במערכת ו- — מהו ?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 8
הפתרון:
מחברים את המשוואות: ה- מתבטל
נשאר נעלם אחד
מחלקים ב-2
החיבור עובד כי ו- מבטלים זה את זה. נשארת משוואה עם נעלם אחד.
תרגיל 7
ובאותה מערכת — מהו ?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 4
הפתרון:
אחרי שמצאנו נעלם אחד, מציבים אותו באחת המשוואות המקוריות — הפשוטה שבהן.
תרגיל 8
שתי משוואות שהן בעצם אותו ישר — כמה פתרונות?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד אינסוף
הפתרון:
כל נקודה על הישר מקיימת את שתי המשוואות
שתי משוואות שמתארות אותו ישר הן בעצם משוואה אחת. משוואה אחת עם שני נעלמים: אינסוף פתרונות.
תרגיל 9
שני ישרים מקבילים (ולא מתלכדים) — כמה פתרונות למערכת?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד אף אחד
הפתרון:
אין נקודת מפגש
ישרים מקבילים לא נחתכים, ולכן אין זוג שמקיים את שתי המשוואות. הטעות: לחשוב שלכל מערכת יש פתרון.
תרגיל 10
גרפית: הישרים נחתכים ב-. מהו ה- של הפתרון?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 3
הפתרון:
הנקודה היא : קודם
נקודת החיתוך היא הפתרון. בזוג סדור בא ראשון, ולכן ו-.
תרגיל 11
הזוג הוא פתרון של המערכת ו-.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לא נכון
הפתרון:
הראשונה מתקיימת
השנייה לא
הזוג מקיים רק משוואה אחת, ולכן הוא לא פתרון של המערכת. מי שבודק רק את הראשונה נופל כאן.
תרגיל 12
המערכת: ו-. מיינו את הזוגות.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: — פתרון של המערכת · — לא פתרון · — לא פתרון · — לא פתרון
הפתרון:
רק מקיים את שתיהן
ו- מקיימים רק את הראשונה, רק את השנייה. פתרון צריך את שתיהן.
תרגיל 13
פתרו את המערכת ו-.
____ , ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 4 , 3
הפתרון:
מחברים: ה- מתבטל
מציבים חזרה
בדיקה: וגם . אל תשכחו את הנעלם השני.
תרגיל 14
התאימו כל ציור של שני ישרים למספר הפתרונות של המערכת.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: שני ישרים נחתכים — פתרון אחד · שני ישרים מקבילים — אין פתרון · אותו ישר פעמיים — אינסוף פתרונות
הפתרון:
נחתכים, מקבילים, מתלכדים
כל נקודה משותפת לשני הישרים היא פתרון. מספר הפתרונות הוא מספר נקודות המפגש.
תרגיל 15
הנקודה נמצאת על הישר , אבל לא על הישר . מה נכון?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג מקיים רק משוואה אחת, ולכן אינו פתרון
הפתרון:
השנייה לא מתקיימת
נקודה על ישר אחד בלבד אינה פתרון. הפתרון הוא נקודת החיתוך, .