Wikiversity
betawikiversity
https://beta.wikiversity.org/wiki/Main_Page
MediaWiki 1.48.0-wmf.3
first-letter
Media
Special
Talk
User
User talk
Wikiversity
Wikiversity talk
File
File talk
MediaWiki
MediaWiki talk
Template
Template talk
Help
Help talk
Category
Category talk
TimedText
TimedText talk
Module
Module talk
Translations
Translations talk
Event
Event talk
User:Tyciol
2
12834
386525
64907
2026-11-04T05:55:02Z
WMFOffice
31994
This user has been globally banned
386525
wikitext
text/x-wiki
__NOINDEX__ <table style="border: 1px solid #aaa; margin: 4px 10%; border-collapse: collapse; background: #f9f9f9;" class="plainlinks" role="presentation"><tr><td style="border:none; padding:2px 0 2px 0.9em;">[[File:Wikimedia Foundation logo - vertical.svg|45px|alt=Wikimedia Foundation Logo]]</td><td style="border:none; padding: 0.25em 0.9em; text-align:center;">'''Consistent with the Terms of Use, {{#ifexpr:floor({{NAMESPACENUMBER}}/2)=1|{{BASEPAGENAME}}|this user}} has been banned by the Wikimedia Foundation from editing Wikimedia sites.''' <br /> Please address any questions to ca[[File:At sign.svg|x15px|middle|link=|alt=@]]wikimedia.org.</td></tr></table> {{#ifeq:{{NAMESPACENUMBER}}|3|[[Category:Opted-out of message delivery]]}}[[Category:Wikimedians banned by the WMF]]
td0h2lt34ya6f86fqjpu6f2rec128f5
User talk:Tyciol
3
12835
386524
382905
2026-11-04T05:55:02Z
WMFOffice
31994
This user has been globally banned
386524
wikitext
text/x-wiki
__NOINDEX__ <table style="border: 1px solid #aaa; margin: 4px 10%; border-collapse: collapse; background: #f9f9f9;" class="plainlinks" role="presentation"><tr><td style="border:none; padding:2px 0 2px 0.9em;">[[File:Wikimedia Foundation logo - vertical.svg|45px|alt=Wikimedia Foundation Logo]]</td><td style="border:none; padding: 0.25em 0.9em; text-align:center;">'''Consistent with the Terms of Use, {{#ifexpr:floor({{NAMESPACENUMBER}}/2)=1|{{BASEPAGENAME}}|this user}} has been banned by the Wikimedia Foundation from editing Wikimedia sites.''' <br /> Please address any questions to ca[[File:At sign.svg|x15px|middle|link=|alt=@]]wikimedia.org.</td></tr></table> {{#ifeq:{{NAMESPACENUMBER}}|3|[[Category:Opted-out of message delivery]]}}[[Category:Wikimedians banned by the WMF]]
td0h2lt34ya6f86fqjpu6f2rec128f5
Derivades Ll1
0
46018
386519
386474
2026-11-03T20:21:09Z
Profev
36331
/* Monotonia de les funcions */ +
386519
wikitext
text/x-wiki
Línia de presentació de les derivades nivell bàsic. És important haver assolit una bona comprensió del tema de funció contínua, rectes i límits.
== Introducció ==
[[File:Portrait of Sir Isaac Newton, 1689.jpg|right|150px]]
Les derivades introduïdes per [https://es.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton Isaac Newton] s'utilitzen bàsicament per trobar pendents a nivell local sobre les corbes de les funcions.
=== Taxa de variació mitjana ===
Amb dos punts sobre un gràfic, <math>A = (a, f(a))</math> i <math>B = (b, f(b))</math>, el pendent entre aquests dos punts s'anomena '''taxa de variació mitjana''' entre '''a''' i '''b''':
<math>TVM_{[a,b]} =\frac{f(b)-f(a)}{b-a}</math>
Aquesta taxa no requereix els successos intermedis només mesura el pendent de la recta hipotètica que passa per aquest dos punts és, per tant, una relació donada per una divisió entre dues mesures <math>\frac{unitat\;\;vertical}{unitat\;\;horitzontal}</math>:
=== Derivada ===
[[File:Derivative.svg|400px|right]]
La '''taxa de variació instantània''' o '''derivada''' ha de ser una funció <math>f'(x)</math> que en <math>x_1</math> dona el pendent de la única recta tangent en el punt <math>(x_1,\;f(x_1)).</math>
La intensió és que <math>a=x</math> i que '''b''' s'aproxima molt a '''a''' i que només hi ha una diferència de '''h''' entre ells, tan petita com es vulgui <math>b=x+h.</math> L'anterior expressió ha de ser:
<math>\frac{f(b)-f(a)}{b-a}=\frac{f(x+h)-f(x)}{(x+h)-x}</math> <math>=\frac{f(x+h)-f(x)}{h}=f'(x^+)</math>
Es necessita que només hi hagi una es a dir que '''h''' sigui zero amb un límit, és a dir:
<math>f'(x^-)=\lim_{h \to 0}\frac{f(x)-f(x-h)}{h}=\lim_{h \to 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h}=f'(x^+)</math>
En resum, per a que una funció <math>f(x)</math> sigui derivable en <math>x_1</math> ha de complir:
*Que <math>x_1</math> sigui del domini de <math>f(x)</math>
*Que <math>f(x)</math> sigui contínua en un entorn del punt <math>x_1</math>
*Que la derivada sigui continua a <math>x_1,</math> és a dir <math>f'(x_1^-)=f'(x_1^+).</math>
i no a l'invers.
;Funcions derivables:
{|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"
|Tota funció polinòmica <math>P(x)</math> és derivable a tot <math>\mathbb{R}.</math>
|-
|Totes les arrels <math>\sqrt[n]{x}</math> són derivables al seu domini que depèn de '''n'''.
|-
|Tota exponencial <math>a^x</math> és derivable a tot <math>\mathbb{R}.</math>
|-
|Tot logaritme <math>\log_a x</math> és derivable a tota <math>(0,\;\infty).</math>
|-
|Les funcions <math>\sin(x)</math> i <math>\cos(x)</math> són derivables a tot <math>\mathbb{R}.</math>
|-
|Composicions de funcions derivables és derivable amb les restriccions del domini que requereixen:
|-
|Tota inversa de funcions derivables és derivable, excepte als zeros de les funcions <math>\frac{1}{f(x)}.</math>
|}
Aquests resums permet treballar les funcions a trossos que per al batxillerat són les que tenen les patologies a tractar.
==== Exercicis ====
1) Estudia la derivabilitat de les funcions donades a cada apartat:
:a) <math>f(x)=|x|=\begin{cases} x & \text{ si } x>0 \\
-x & \text{ si } x\leq 0 \end{cases}</math>
:b) <math>f(x)=\begin{cases} 0 & \text{ si } x<0 \\
x & \text{ si } x\geq 0 \end{cases}</math>
:c) <math>f(x)=\begin{cases} x^2 & \text{ si } x\geq 0 \\
a & \text{ si } x\in(-2,0)\\
-(x+2)^2 & \text{ si } x\leq -2 \end{cases}</math>
:d) <math>f(x)=\begin{cases} x^2 & \text{ si } x>1 \\
2x-a & \text{ si } x\leq 1 \end{cases}</math>
:e) <math>f(x)=\begin{cases} \sqrt{x+1\;} & \text{ si } x>0 \\
ax+b & \text{ si } x\leq 0 \end{cases}</math>
:f) <math>f(x)=\begin{cases} e^x & \text{ si } x>0 \\
ax+b & \text{ si } x\leq 0 \end{cases}</math>
:g) <math>f(x)=\begin{cases} ln(x) & \text{ si } x>2 \\
ax^2+bx & \text{ si } x\leq 2\end{cases}</math>
==== Càlcul de derivades ====
Construcció de la [[Taula derivades-batx|taula de derivades]] i [[Exercicis derivades 01|exercicis]].
===== Derivada de la funció constant =====
1) Donada una funció constant genèrica del tipus <math>f(x)=k</math> on <math>k\in\mathbb{R}</math> és un valor fixat. Per derivar-la apliquem la definició
:<math>\lim_{h \to 0} \frac{f(x+h)-f(x)}{h}=\frac{k-k}{h}=\frac{0}{h}=0\;</math> <math>\Rightarrow\; f'(x)=0</math>
===== Derivada d'una potència de x =====
2) Donada una funció del tipus <math>f(x)=x^n</math> on <math>n\in\mathbb{N}</math> és un valor fixat. Per derivar-la apliquem la definició
:<math>\lim_{h \to 0} \frac{f(x+h)-f(x)}{h}=\lim_{h \to 0}\frac{(x+h)^n-x^n}{h}\;</math>
Considerant que
:<math>(x+h)^n</math> <math>=x^n+nhx^{n-1}+{n \choose 2}h^2x^{n-2}+{n \choose 3}h^3x^{n-3}+\dots {n \choose n-2}h^{n-2}x^2+nh^{n-1}x+h^{n}</math>
:<math>(x+h)^n</math> <math>\sim x^n+nhx^{n-1}+ o(h^2)</math> on aquest terme <math>o(h^2)</math> indica que tots són potències d'ordre més grans o iguals que <math>h^2</math> i de fet no ens farà falta.
Retornant al límit tenim el següent
:<math>\lim_{h \to 0}\frac{(x+h)^n-x^n}{h}</math> <math>=\lim_{h \to 0}\frac{\cancel{x^n}+nhx^{n-1}+ o(h^2)-\cancel{x^n}}{h}</math> <math>=\lim_{h \to 0}\frac{nhx^{n-1}+ o(h^2)}{h}</math> <math>=\lim_{h \to 0}\left(\frac{nhx^{n-1}}{h}+\frac{o(h^2)}{h}\right)</math> <math>=\lim_{h \to 0} \big(\;nx^{n-1}+o(h)\big)</math> <math>=nx^{n-1}+\lim_{h \to 0}o(h)</math> <math>=nx^{n-1}+0</math> <math>=nx^{n-1}</math>
Ja el tenim ja que de fet <math>\lim_{h \to 0}\;h^n=0</math> per un <math>n\in\mathbb{N}</math> i per tant:
:<math>f'(x)=nx^{n-1}</math>
===== Rectes tangents =====
Definició: Una recta tangent en un punt <math>x_0</math> de la corba que descriu la gràfica d'una funció derivable <math>f(x)</math> és una recta del tipus <math>r(x)=mx+n</math> que passa pel punt <math>x_0</math> i que almenys localment té la mateixa direcció de que la corba de <math>f(x).</math>
Fórmula per construir la recta tangent en un punt com <math>x_0</math> a una funció derivable <math>f(x)</math>:
:{|cellspacing="6" cellpadding="3" style="border: 2px solid #77d; background:#fff"
|<math>y=r(x)=f'(x_0)(x-x_0)+f(x_0)</math>
|}
;Exemples de rectes tangents
1) Recta tangent a <math>f(x)=x^2-x</math> en el punt <math>x_0=3.</math>
Solució:
:1r) <math>f'(x)=2x-1</math>
:2n) Valoració <math>f(x_0)</math> i <math>f'(x_0)</math>: <math>f(3)=(3)^2-(3)=6</math> i <math>f'(3)=2(3)-1=5</math>
:3r) Construcció: <math>y=r(x)=5(x-3)+6</math>
::Arreglant una mica amb propietat distributiva la recta és: <math>y=5x-9</math>
2) Recta tangent a <math>f(x)=\frac{1}{x^2-2x+2}</math> en el punt <math>x_0=0.</math>
Solució:
:1r) Amb la regla de la cadena podem derivar-la:
::<math>f'(x)=\big( (x^2-2x+2)^{-1} \big)</math> <math>=-1(x^2-2x+2)^{-2}(2x-2)</math> <math>=-\frac{2x-2}{(x^2-2x+2)^{2}}</math>
:2n) Valoració:
::<math>f(0)=\frac{1}{(0)^2-2(0)+2}=\frac{1}{2}</math>
::<math>f'(0)=-\frac{2(0)-2}{((0)^2-2(0)+2)^2}=-\frac{-2}{4}=\frac{1}{2}</math>
:3r) Construcció: <math>y=r(x)=\tfrac{1}{2}(x-0)+\tfrac{1}{2}</math>
::Arreglant una mica la recta és: <math>y=\frac{x+1}{2}</math>
;Exercicis de construcció de rectes tangents
1) Calcula i representa manualment, copiat i amb claredat utilitzant el GeoGebra(Clàssic) les rectes tangents a les funcions donades en el punt demanat.
:a) <math>f(x)=\frac{x}{x-1}</math> en el punt <math>x_0=1.</math>
:b) <math>f(x)=\ln (x^3-x+3)</math> en el punt <math>x_0=0.</math>
:c) <math>f(x)=e^{-x^2}</math> en el punt <math>x_0=-1.</math>
:d) <math>f(x)=(x^2-1)(x^2-2)</math> en el punt <math>x_0=2.</math>
=== Aplicacions ===
És bàsic recordar que:
*Si <math>f(x)</math> és derivable llavors la seva derivada, <math>f'(x),</math> és contínua.
==== Monotonia de les funcions ====
Ara amb la derivada podem examinar el creixement i decreixement de les funcions i com es connecten en màxims i mínims.
¿Què esperem de funcions creixents?
:Si hi ha un punt <math>x_0</math> on el valor de la funció és <math>f(x_0)</math> llavors és creixent si per un valor més gran <math>x_1</math> és segur que el valor <math>f(x_1)</math> és més gran que <math>f(x_0).</math>
Llavors com que <math>f'(x_0)</math> ens indica el pendent de la recta tangent, podem escriure sintèticament:
*Una funció és creixent en un interval <math>(a,b)</math> si per <math>x_0 \;\;i\;\; x_1 \in (a,b)</math> amb <math>x_0<x_1</math> llavors <math>f(x_0)\leqslant f(x_1)</math>
El mateix per funcions decreixents
*Una funció es decreixent en un interval <math>(a,b)</math> si per <math>x_0 \;\;i\;\; x_1 \in (a,b)</math> amb <math>x_0<x_1</math> llavors <math>f(x_0)\geqslant f(x_1)</math>
Es vol conèixer aquests intervals directament i no estar provant amb valors arbitraris que no justificarien res encara.
;Mètode amb derivades per estudiar la monotonia de les funcions
Donada una funció derivable en un interval <math>(a,b)</math> llavors:
*Direm que és creixent a <math>(a,b)</math> si <math>f'(x)\geqslant 0</math> a tot <math>(a,b)</math>
*Direm que és estrictament creixent a <math>(a,b)</math> si <math>f'(x)>0</math> a tot <math>(a,b)</math>
*Direm que és decreixent a <math>(a,b)</math> si <math>f'(x)\leqslant 0</math> a tot <math>(a,b)</math>
*Direm que és estrictament decreixent a <math>(a,b)</math> si <math>f'(x)<0</math> a tot <math>(a,b)</math>
Ara l'únic que queda és determinar què passa als punts on s'anul·la:
*Direm que <math>x_0</math> és un punt crític si <math>f'(x_0)=0</math>
:*Podrien ser mínims, màxims o una simple inflexió puntual.
;Exemples:
1) Sigui <math>f(x)</math> una funció derivable a <math>[-2,4]</math> amb <math>f'(-2)>0</math> i <math>f'(4)<0,</math> llavors es vol demostrar que existeix almenys un màxim a l'interval <math>[-2,4].</math>
Solució: La funció <math>f'(x)</math> és contínua, llavors per Bolzano si <math>a=-2</math>, <math>b=4</math> i també <math>f'(a)>0</math> i <math>f'(b)<0</math> llavors hi ha almenys un punt <math>c</math> dins del interval <math>[-2,4]</math> amb <math>f'(c)=0.</math>
2) Sigui <math>f(x)</math> una funció no constant i derivable a <math>[3,10]</math> amb <math>f(3)=f(10),</math> llavors es vol demostrar que existeix almenys un punt <math>c</math> on <math>f'(c)=0.</math>
Solució: Per Weierstrass prenent <math>a=3</math> i <math>b=10</math> llavors hi ha màxims <math>c</math> i mínims <math>d,</math> i per tant per ser derivable segur que almenys <math>f'(c)=0</math> o bé <math>f'(d)=0.</math>
3) Determina els intervals de creixement de les funcions donades i fes un dibuix
:a) <math>f(x)=x^4-x^2</math>
:b) <math>f(x)=x+\frac{x^3}{3!}</math>
:c) <math>f(x)=(x^2-1)(x^2-4)</math>
==== Concavitat i convexitat ====
:e) Ens donen directament <math>f''(x)=\frac{(x-1)(x+2)}{x(x+1)(x-2)}</math>
----
===== Regla de l'Hôpital =====
[[File:Guillaume de l'Hôpital.jpg|thumb|180px|Matemàtic francès del segle XVII Guillaume François Antoine, marqués de l'Hôpital (1661 - 1704)]]
La '''regla de l'Hôpital''' no és més que un mètode per comparar o resoldre la '''raó''' del límit entre dues funcions en un punt del tipus <math>\tfrac{0}{0},</math> <math>0\cdot\infty</math> i <math>\tfrac{\infty}{\infty},</math> i diu:
cont...
[[Category:Matemàtiques de batxillerat]]
[[Category:CA]]
qvlaq8xciib7yzco2amoeb1mi6i20oq
Anotacions d'elements d'Euclides
0
49556
386520
386421
2026-11-03T21:05:26Z
Profev
36331
+
386520
wikitext
text/x-wiki
Conjunt d'anotacions temporals interpretades '''arbitràriament''' de les lliçons dels elements d'Euclides. Si es vol una traducció de bona font llavors aquest no és el text, aquest text s'ha creat aprofitant l'existència de paraules que permeten definir millor o de forma molt diferent els axiomes.
El recull de lliçons d'Euclides són descripcions temàtiques de les àrees que es volien explicar, i com tota explicació requeria un lèxic previ i artificial molt precís, és a dir, molt ideal, molt concret i per tant no tenia ambigüitats i sense especificar diferents interpretacions com fan els diccionaris.
== Principis i axiomes ==
Definicions elementals:
'''El punt''': Element geomètric bàsic que no té parts. A partir del punt es construeixen la resta d'elements geomètrics.
:''La línia'': Element geomètric definida com una línia de punts longitudinal no té ample ni ramificacions.
:''Extrem d'una línia'': Si una línia acaba en un sentit i té extrem, llavors l'extrem queda definit per un únic punt.
'''La recta''': Element geomètric consistent en una línia recta i que és la línia que no es desvia del seu curs en cap dels seus punts.
:''La superfície'': Element geomètric que té llargada i amplada però no té gruix.
:''La vora'': Si una superfície té un extrem no puntual, llavors aquest es diu vora i és una línia.
'''El pla''': Element geomètric de tots els punts alineats amb 3 punts a l'espai.
'''L'angle''': Element geomètric format per dos semirectes que es creuen en un punt anomenat vèrtex.
=== Mesura ===
==== Longituds ====
Les longituds es mesuren en el SI amb metres, els seus múltiples i submúltiples, si no es diu res posarem una <math>u</math> per indicar unitats de longituds.
==== Àrees ====
Les àrees es mesuren en el SI amb metres quadrats, els seus múltiples i submúltiples, si no es diu res posarem una <math>u^2</math> per indicar les unitats de mesura de superfície.
==== Els angles ====
Només s'utilitzen els angles sexagesimals i els radiants preferentment.
:Una volta = gir de <math>360^\circ</math> = gir de <math>2\pi</math> '''Rad'''.
Per fer conversió només cal una regla de tres.
[[File:Ejercicio de geometría en triángulos v001.svg|180px|right]]
=== Exercicis ===
1) Donat l'esquema adjunt dibuixat a ma alçada, es demana justificar la respostes:
:a) Quant sumem els angles α i β
:b) Quin tipus de triangle és segons el que hem estudiat.
{{clear}}
{|
|[[File:Ejercicio de geometría de ángulos v001.svg|200px|left]]
|valign="top"|2) Donat l'esquema adjunt dels angles entre dos rectes paral·leles horitzontals, sabem que <math>\gamma =\beta</math> i que <math>\alpha = 40^\circ.</math>
¿Quin valor té <math>\delta</math>
|}
{{clear}}
3) Sobre una recta es situen tres punts consecutius A, B i C, sabem que el segment AB és 12 unitats més gran que el segment BC.
Calculeu la longitud del segment que té per extrems el punt B i el punt mig del segment format pel punt mig del segment AB i el punt mig del segment BC.
== Referències ==
[[Category:Matemàtiques de batxillerat]]
[[Category:CA]]
7zttpnsilqhtt42gwyoscwgthtwtm9s
Equacions Bat
0
51070
386516
386413
2026-11-03T12:05:37Z
Profev
36331
/* Equacions exponencials */
386516
wikitext
text/x-wiki
Material orientat a 1r de batxillerat connectat amb els temes d'inequacions a programació lineal, i de funcions a límits i derivades arribant a optimització.
Rigorositat orientat a didàctica donant la idea més intuïtiva oberta al vertader rigor de la matèria.
= Introducció =
En aquesta secció es treballen equacions d'una variable i equacions de dos variables i les analitzarem interpretant-les com a funcions.
Es veuran equacions d'una sola variable de la forma <math>f(x)=0.</math> Com a mètode de connexió s'introdueix les funcions de la forma <math>y=f(x)</math> on aquesta variable de més, <math>y,</math> permet l'estudi gràfic en el pla, millora la interpretació gràfica, la resolució de l'equació i dominant el sentit de l'equació, per poder fer conjectures sobre les solucions.
Es veuran equacions de dos variables de la forma <math>f(x,y)=0.</math> Aquestes equacions no tenen una interpretació funcional en general, ja que la seva representació és més complexa que una funció amb aquest objectiu s'utilitzen eines per representar-les. També es veuran sistemes de dos equacions de dos variables.
== Equacions d'una variable ==
[[File:Función ejemplo 01.svg|right]]
Es resoldran equacions del tipus:
:<math>f(x)=0</math>
I les solucions són de la forma:
:<math>x_1=a,\; x_2=b,\; x_3=c,\; x_4=d,\;\dots\;.</math>
També hi ha equacions que no tenen cap solució.
Paral·lelament farem la representació de les funcions del tipus <math>y=f(x)</math> per fer connexió amb comparacions, en aquest cas les solucions buscades coincideix amb la intersecció de l'eix <math>x</math> i el gràfic de la funció, és a dir <math>y=0.</math>
=== Equacions polinòmiques ===
Les '''equacions polinòmiques''' en general es poden sintetitzar de la forma:
:<math>a_nx^n+a_{n-1}x^{n-1}+\;\dots\;+a_4x^4+a_3x^3+a_2x^2+a_1x^1+a_0=0</math>
On els coeficients de cada terme és <math>a_i\in\mathbb{R}.</math>
El grau del polinomi ens indica la quantitat màxima de solucions que té l'equació, la mínima sempre és '''cap solució'''.<ref>De fet hi ha exactament les mateixes solucions que el grau indica, '''però''' utilitzant nombres complexos, segons el teorema fonamental de l'àlgebra i considerant les solucions idèntiques duplicades o superposades que habitualment es prenen com a una de sola.</ref>
==== Equacions lineals ====
[[File:GráficaEjercicio.svg|right|400px]]
Les '''equacions lineals''' són les equacions que es poden sintetitzar en la forma:
:<math>ax+b=0</math> on <math>a,b\in\mathbb{R}.</math>
De fet és un polinomi de primer grau igualat a zero i que si construïm la funció f(x)=ax+b pot representar totes les rectes al pla, menys les rectes verticals que són equacions del tipus <math>x=k.</math><ref><math>x=k</math> no són cap funció amb terme independent x però es pot fer una funció f(y)=k on el terme independent és y, no el necessitem en aquest curs.</ref>
Les equacions com <math>y=ax+b</math> formen part de les equacions de la forma <math>ax+by+c=0,</math> que si són totes les rectes possibles en el pla i que en realitat són equacions del tipus <math>f(x,y)=0,</math> és a dir, té les variables <math>x</math> i <math>y.</math>
===== Exemples comparatius =====
1) <math>f(x)=3x-2</math> és una recta no horitzontal i, per tant, com a funció <math>y=f(x)</math> el seu gràfic creua l'eix <math>x</math> al punt solució <math>x=\tfrac{2}{3}.</math>
:¿Quan es creua el gràfic amb l'eix <math>y</math>? només s'ha de fer que <math>x=0</math> i, a partir de <math>y=3\cdot(0)-2,</math> s'obté que <math>y=-2.</math> També es pot dir que la solució és el punt <math>(\;x,\;y\;)=(\;0,\;-2\;).</math>
2) <math>f(x)=5</math> és una recta horitzontal i, per tant, com a funció <math>y=f(x)</math> el seu gràfic no creua l'eix <math>x.</math>
3) <math>x=5</math> com a equació és una recta vertical.
==== Equacions de segon grau ====
{|cellpadding="0" cellspacing="0"
|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 1px solid #77d; background:#fff" width="100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Exemple" data-collapsetext="Amaga"
|-
|Les [[Equacions de segon grau IV|'''equacions de segon grau''']] són equacions que en simplificar-les són del tipus <math>ax^2+bx+c=0</math> on almenys '''a''' sigui diferent de zero amb resolució <math>x=\frac{-b\pm\sqrt{b^{2\phantom{l}}-4ac}}{2a}.</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|
Les dues solucions sense ordre fixat en realitat són:
:<math>x_1=\frac{-b+\sqrt{b^{2^\phantom{l}}-4ac}}{2a}\;\;</math> i <math>\;\;x_2=\frac{-b-\sqrt{b^{2^\phantom{l}}-4ac}}{2a}</math>
Això és degut al signe de <math>\pm</math> que informa de dues possibilitats una de positiva i un altre de negativa.
'''Exemple i resolució:'''
:<math>x^2+5x-6=0</math> <math>\Leftrightarrow x=\frac{-5\pm\sqrt{5^{2\phantom{l}}-4\cdot 1\cdot (-6)}}{2\cdot 1}</math> <math>\Leftrightarrow x=\frac{-5\pm 7}{2}</math> <math>\Rightarrow \begin{cases}x_1=\;\;\; 1 \\
x_2=-6. \end{cases}</math>
|}
|width="205px" valign="top" rowspan="3"|[[File:Al-Khwarizmi portrait.jpg|200px|thumb|'''Al-Juarismi''' va introduir la resolució per quadratura al voltant de l'any 820 d.C.]]
|-
|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 1px solid #77d; background:#fff" width="100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Més" data-collapsetext="Amaga"
|-
|'''Nota:'''
Quan el discriminant de la resolució de la equació de 2n grau <math>\triangle =b^2-4ac<0,</math> llavors no té solució en els nombres reals, però existeix o es pot construir de forma natural un conjunt més gran anomenat '''nombres complexos''' <math>\mathbb{C},</math> i és a dir, té els nombres reals amb una dimensió més anomenada imaginària <math>\mathbb{I},</math> i on aquests polinomis factoritzen sempre.
|-
|Els nombre complexos es construeixen amb la següent '''notació''': <math>z=a+bi\in\mathbb{C}=\mathbb{R}\times\mathbb{I}</math>
|}
|-
|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 1px solid #77d; background:#fff" width="100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Veure més" data-collapsetext="Amaga"
|
;Interpretació gràfica
Una conseqüència del sistema de resolució és la factorització immediata sempre que tingui solucions als nombres reals:
:<math>ax^2+bx+c=0</math> <math>\Leftrightarrow a\cdot (x-x_1)\cdot (x-x_2)=0</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|Tot i que es factoritza perfectament si l'equació té solucions dins dels nombres reals, <math>\mathbb{R}</math>, no hem de oblidar la constant '''a''' a la seva factorització.
;Observació sobre el discriminant <math>\Delta=b^2-4ac</math>:
Què passa si el discriminant fos positiu: <math>\pm\sqrt{\Delta}?</math>
* Té 2 solucions diferents.
* El polinomi factoritza: <math>ax^2+bx+c</math> <math>=a\cdot (x-x_1)\cdot (x-x_2)</math>
* El seu gràfic és una paràbola que talla dos cops l'eix '''X'''.
Què passa si el discriminant fos zero: <math>\pm\sqrt{\Delta} =\pm\sqrt{0}=0?</math>
* Té una solució.
* El polinomi factoritza: <math>ax^2+bx+c</math> <math>=a\cdot (x-x_1)^2</math>
* El seu gràfic és una paràbola que talla un sol cops l'eix '''X'''.
Què passa si el discriminant fos negatiu: <math>\pm\sqrt{\Delta} =\pm\sqrt{-|\Delta|}=?</math>
* No té una solució als nombres reals, però en cursos determinats es pot considerar que són dos solucions amb nombres complexos.
* El polinomi per tant no factoritza als nombres reals.
* El seu gràfic és una paràbola que no talla mai l'eix '''X'''.
Què passa en modificar les constants '''a''' i '''c'''?
* Si a>0 llavors les branques de la paràbola van cap amunt.
:* Mentre més gran és '''a''' llavors més allargada o més estreta és la paràbola.
* Si a<0 llavors les branques de la paràbola van cap avall.
:* Mentre més petita és '''a''' llavors més allargada o més estreta és la paràbola.
: El valors de '''c''' fa desplaçaments verticals de les paràboles:
:* Mentre més gran és, puja més la paràbola.
:* Mentre més petit és, baixa més la paràbola.
|}
|}
=== Equacions racionals ===
Les '''equacions irracionals''' en general es poden sintetitzar en la forma:
:<math>\tfrac{P(x)}{Q(x)}=0</math> on <math>P(x)\;i\;Q(x)</math> són polinomis.
El grau del polinomi del numerador ens indica la quantitat màxima de solucions que pot haver-hi a l'equació com si fos una equació polinòmica.
=== Equacions irracionals ===
{|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff" align="right" cellspacing="0" cellpadding="0"
|style="border: 1px solid #bbf" width="400px"|
{|cellspacing="3"
|'''Propietats'''
|}
|-
||
{|width="100%" height="100%" style="border: 1px solid #bbf" cellpadding="3" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="*" data-collapsetext="Amaga"
|<math>f(x)^2=g(x)</math> <math>\Leftrightarrow f(x)=\pm\sqrt{g(x)}</math>
|-
|Si la hipòtesi és que <math>f(x)^2=g(x)</math> vol dir que només busquem solucions de <math>x</math> de <math>\mathbb{R}</math> on <math>g(x)\geqslant 0,</math> ja que <math>f(x)^2</math> sempre és positiva per culpa del quadrat.
*no hi ha cap problema en fer la arrel de <math>g(x)</math> doncs l'arrel té el domini a <math>[0,\infty)</math> que és on estan totes les possibles solucions.
*Hi ha la possibilitat que <math>f(x)<0</math> per alguna <math>x,</math> per això es considera la possibilitat que l'arrel <math>\sqrt{g(x)}</math> sigui negativa.
Amb aquestes dues casuístiques assegurem una recerca exhaustivitat per arribar a les solucions, es a dir, que no es perden possibles solucions per aquest camí.
Per provar que <math>f(x)=\pm\sqrt{g(x)}</math> <math>\Rightarrow f(x)^2=g(x)</math> cal observar:
*Si tenim el cas <math>f(x)=\sqrt{g(x)}</math> les solucions d'<math>x</math> són valors reals on <math>g(x)\geqslant 0</math> i <math>f(x)\geqslant 0,</math> aquesta darrera equació és perquè l'arrel és sempre positiva.
*Si tenim el cas <math>f(x)=-\sqrt{g(x)}</math> les solucions d'<math>x</math> són valors reals on <math>g(x)\geqslant 0</math> i <math>f(x)\leqslant 0,</math> aquesta darrera equació és perquè l'arrel és sempre negativa.
Llavors o un o l'altre impliquen la segona igualtat exhaustivament.
;Observació:
Si s'escriu <math>f^2(x)</math> vol dir que és <math>(f(x))^2</math> i si s'escriu <math>fx^2</math> vol dir que és <math>f(x^2).</math> Ara cal evitar <math>f(x)^2</math> que s'utilitza aquí i començar a escriure el que significa <math>f^2(x),</math> ja que es fàcil de confondre amb <math>f(x^2).</math>
|}
|-
|
{|width="100%" style="border: 1px solid #bbf" cellpadding="3" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="*" data-collapsetext="Amaga"
|<math>f(x)^2=g(x)^2</math> <math>\Leftrightarrow f(x)=\pm g(x)</math>
|-
|Aplicant l'anterior propietat, un dels quadrats passa amb arrel:
:<math>f(x)^2=g(x)^2</math> <math>\Leftrightarrow f(x)=\pm \sqrt{g(x)^2\;}</math>
I està ben definit, docs per definició l'arrel i el quadrat són funcions inverses a <math>[0,\infty)</math> i <math>g(x)\geqslant 0</math> llavors <math>\sqrt{g(x)^2\;}=g(x)</math>
|}
|-
||
{|width="100%" style="border: 1px solid #bbf" cellpadding="3" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="*" data-collapsetext="Amaga"
|<math>\sqrt{f(x)}=\sqrt{g(x)}</math> <math>\Rightarrow f(x)=g(x)</math>
|-
|S'ha de recordar que és obligat prendre les solucions d'<math>x</math> com a un valor real on <math>g(x)\geqslant 0</math> i <math>f(x)\geqslant 0.</math>
En cas de que l'equació sigui <math>\sqrt{f(x)}=-\sqrt{g(x)}</math>
Llavors només cal prendre les solucions d'<math>x</math> com a un valor real on <math>f(x)=0</math> i <math>g(x)=0.</math> Això és degut a que la primera expressió és sempre positiva i la segona expressió és sempre negativa per tant només coincideix quant totes dues expressions siguin zero al mateix temps.
La implicació oposada és falsa, jo puc trobar <math>x</math> tal que <math>f(x)=g(x),</math> però amb <math>f(x)<0</math> i <math>g(x)<0</math> que queda exclosa com a solució amb l'expressió <math>\sqrt{f(x)}=\sqrt{g(x)}.</math>
Si tot i així es vol l'altra implicació s'hauria de escriure aquesta última alternativa a la primera expressió:
<math>\sqrt{\pm f(x)}=\sqrt{\pm g(x)}</math> <math>\Leftrightarrow f(x)=g(x)</math>
Si, a més, es vol utilitzar valors absoluts llavors queda:
<math>\sqrt{|f(x)|}=\sqrt{|g(x)|}</math> <math>\Leftrightarrow f(x)=\pm g(x)</math>
|}
|-
||
{|width="100%" style="border: 1px solid #bbf" cellpadding="3" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="*" data-collapsetext="Amaga"
|<math>(\sqrt{a}+\sqrt{b})(\sqrt{a}-\sqrt{b})</math> <math>=a-b</math>
|-
|<math>(\sqrt{a}+\sqrt{b})\cdot (\sqrt{a}-\sqrt{b})</math> <math>=\sqrt{a}\cdot\sqrt{a}-\sqrt{a}\cdot\sqrt{b}+\sqrt{b}\cdot\sqrt{a}+\sqrt{b}\cdot\sqrt{b}</math> <math>=\sqrt{a}^2-\sqrt{b}^2</math> <math>=a-b</math>
|}
|-
||
{|width="100%" style="border: 1px solid #bbf" cellpadding="3" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="*" data-collapsetext="Amaga"
|<math>(\sqrt{a}+\sqrt{b})^2</math> <math>=a+2\sqrt{a\cdot b}+b</math>
|-
|<math>(\sqrt{a}+\sqrt{b})^2</math> <math>=(\sqrt{a}+\sqrt{b})\cdot (\sqrt{a}+\sqrt{b})</math> <math>=\sqrt{a}\cdot\sqrt{a}+2\cdot\sqrt{a}\cdot\sqrt{b}+\sqrt{b}\cdot\sqrt{b}</math> <math>=\sqrt{a}^2+2\sqrt{a}\sqrt{b}+\sqrt{b}^2</math> <math>=a+2\sqrt{a\cdot b}+b</math>
|}
|}
Les '''equacions irracionals''' són les que requereixen aplicar les arrel i les seves propietats per resoldre-les.<ref>Recomanada aquesta definició didàctica està escudada en els fets, per tant és de facto una equació irracional. Pot tindre arrels amb les x que vulguis, però, ¿i si es simplifiquen sense cap propietat abans de resoldre l'equació?. Això proposa reptes, ¿hi ha equacions irracionals que no ho són?.
:Si volem '''x''' dintre d'una arrel: <math>\sqrt{x}+x=\sqrt{x}+1</math>
:Si volem que les solucions siguin arrels <math>1+x=\sqrt{2}+1</math></ref>
Són del tipus:
:<math>\sqrt{x+1}=x</math>
{|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff" cellspacing="0" cellpadding="3"
|style="border: 1px solid #bbf" width="550px"|'''Recordatori''' [[Exercicis_d'arrels_IV|d'arrels]]
|-
|style="border: 1px solid #bbf"|<math>\left(\sqrt[n]{x}\right)^n=x</math> si '''n''' és parell es restringeix al domini de l'arrel.
|-
|style="border: 1px solid #bbf"|<math>\left(\sqrt[n]{x}\right)^n=x</math> si '''n''' és imparell és cert a <math>\mathbb{R}.</math>
|}
;Exemples a estudiar:
{|cellspacing="0" cellpadding="0" style="border: 1px solid #77d; background:#f8f8ff;width:100%"
|style="border: 1px solid #77d;width:50%" valign="top"|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d; background:#f8f8ff;width:100%;height:100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Resolució i prova" data-collapsetext="Ocultar"
|-
|1) <math>\sqrt{x^2+1}=2x</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Resolució'''
Fem el quadrat a banda i banda:
<math>\left(\sqrt{x^2+1}\right)^2=(2x)^2\;</math> <math>\Rightarrow \;x^2+1=2^2x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;1=4x^2-x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;1=3x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;\frac{1}{3}=x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;x=\pm\sqrt\frac{1}{3}\;=\pm\frac{1}{\sqrt{3}}=\pm\frac{\sqrt{3}}{3}.</math>
'''Prova'''
Cas <math>x_1=\frac{ \sqrt{3} }{3}\;</math> <math>\Rightarrow\;\text{¿} \sqrt{\left(\frac{ \sqrt{3} }{3}\right)^2+1}=2\left(\frac{ \sqrt{3} }{3}\right) ?\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{\left(\frac{3}{9}\right)+1}=\frac{ 2\sqrt{3} }{3}\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{\frac{12}{9}}=\frac{ 2\sqrt{3} }{3}\;</math> sí és correcte.
Cas <math>x_2=-\frac{ \sqrt{3} }{3}\;</math> <math>\Rightarrow\;\text{¿} \sqrt{\left(-\frac{ \sqrt{3} }{3}\right)^2+1}=2\left(-\frac{ \sqrt{3} }{3}\right) ?\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{\left(\frac{3}{9}\right)+1}=-\frac{ 2\sqrt{3} }{3}\;</math> no és correcte, perquè aquesta arrel és positiva i a l'altre costat de la igualtat és negatiu.
|}
|-
|style="border: 1px solid #77d;width:50%" valign="top"|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d; background:#f8f8ff;width:100%;height:100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Resolució i prova" data-collapsetext="Ocultar"
|-
|2) <math>\sqrt{x-1}-\sqrt{x+2}=-1 </math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Resolució'''
Fem el quadrat a banda i banda:
<math>\left(\sqrt{x-1}-\sqrt{x+2}\right)^2=(-1)^2\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{x-1}^2-2\sqrt{x-1}\sqrt{x+2}+\sqrt{x+2}^2=1\;</math> <math>\Rightarrow\;x-1-2\sqrt{(x-1)(x+2)}+x+2=1\;</math> <math>\Rightarrow\;-2\sqrt{(x-1)(x+2)}=1-x-x+1-2\;</math> <math>\Rightarrow\;-2\sqrt{(x-1)(x+2)}=-2x\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{(x-1)(x+2)}=x\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{(x-1)(x+2)}^2=x^2\;</math> <math>\Rightarrow\;(x-1)(x+2)=x^2\;</math> <math>\Rightarrow\;x^2+x-2=x^2\;</math> <math>\Rightarrow\;\cancel{x^2}+x-2=\cancel{x^2}\;</math> <math>\Rightarrow\;x-2=0\;</math> <math>\Rightarrow\;x=2\;</math>
'''Prova'''
::<math>\text{¿}\sqrt{2-1}-\sqrt{2+2}=-1 ?\;</math> <math>\Rightarrow\;1-2=-1\;</math> <math>\Rightarrow\;-1=-1\;</math> sí és correcte.
'''Raonament'''
Compareu amb fer el quadrat a banda i banda de:
<math>\left(\sqrt{x-1}\right)^2=\left(\sqrt{x+2}-1\right)^2\;</math> <math>\Rightarrow\;x-1=\left(\sqrt{x+2}\right)^2-2\sqrt{x+2}+1\;</math> <math>\Rightarrow\;\cancel{x}-1=\cancel{x}+2-2\sqrt{x+2}+1\;</math> <math>\Rightarrow\;-4=-2\sqrt{x+2}\;</math> <math>\Rightarrow\;2=\sqrt{x+2}\;</math> <math>\Rightarrow\;4=x+2\;</math> <math>\Rightarrow\;x=2\;</math>
|}
|-
|style="border: 1px solid #77d;width:50%" valign="top"|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d; background:#f8f8ff;width:100%;height:100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Resolució i prova" data-collapsetext="Ocultar"
|-
|3) <math>\sqrt{x}+\sqrt{x+3}=\sqrt{x+8} </math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Resolució'''
Fem el quadrat a banda i banda:
<math>\left(\sqrt{x}+\sqrt{x+3}\right)^2=\sqrt{x+8}^2\;</math> <math>\Rightarrow \;x+2\sqrt{x}\sqrt{x+3}+x+3=x+8\;</math> <math>\Rightarrow \;2\sqrt{x(x+3)}=x+8-x-x-3\;</math> <math>\Rightarrow \;2\sqrt{x^2+3x}=5-x\;</math> <math>\Rightarrow \;\left(2\sqrt{x^2+3x}\right)^2=(5-x)^2\;</math> <math>\Rightarrow \;2^2\sqrt{x^2+3x}^2=25-10x+x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;4(x^2+3x)=25-10x+x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;4x^2+12x=25-10x+x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;4x^2+12x-25+10x-x^2=0\;</math> <math>\Rightarrow \;3x^2+22x-25=0\;</math>
'''Prova'''
Cas <math>x_1=1\;</math> <math>\Rightarrow \;\text{¿}\sqrt{1}+\sqrt{1+3}=\sqrt{1+8}?\;</math> <math>\Rightarrow \;1+2=3\;</math> <math>\Rightarrow \;3=3\;</math> sí és correcte.
Cas <math>x_2=-\frac{25}{3}\;</math> <math>\Rightarrow \;\text{¿}\sqrt{-\frac{25}{3}}?\;</math> no és correcte, perquè a la primera arrel ja surt negatiu.
|}
|-
|style="border: 1px solid #77d;width:50%" valign="top"|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d; background:#f8f8ff;width:100%;height:100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Resolució i prova" data-collapsetext="Ocultar"
|-
|4) <math>\sqrt{x+1}+\sqrt{1-x}=\sqrt{2x^2+1}</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Resolució'''
Fem el quadrat a banda i banda:
:<math>\left(\sqrt{x+1}+\sqrt{1-x}\;\right)^2=\sqrt{2x^2+1}^{\;2}\;</math> <math>\Rightarrow \;x+1+2\sqrt{(x+1)(1-x)}+1-x=2x^2+1\;</math> <math>\Rightarrow \;2\sqrt{(1+x)(1-x)}=2x^2-1\;</math> <math>\Rightarrow \;\left(2\sqrt{1-x^2}\right)^2=\left((2x^2-1\right)^2\;</math> <math>\Rightarrow \;4(1-x^2)=4x^4-4x^2+1\;</math> <math>\Rightarrow \;4-\cancel{4x^2}=4x^4-\cancel{4x^2}+1\;</math> <math>\Rightarrow \;4=4x^4+1\;</math> <math>\Rightarrow \;3=4x^4\;</math> <math>\Rightarrow \;\frac{3}{4}=x^4\;</math> <math>\Rightarrow \;\pm\sqrt[4]{\frac{3}{4}}=x\;</math>
'''Prova'''
En aquest cas fem la comprovació amb <math>x = \pm 0,930\,605</math> i surt:<ref>Només perquè quan són expressions difícils de efectuar la prova.</ref>
Cas <math>x_1 = 0,930605\;</math> <math>\Rightarrow 1,652\,892 = 1,652\,892</math> sí és correcte.
Cas <math>x_2 = -0,930605\;</math> <math>\Rightarrow 1,652\,892 = 1,652\,892</math> sí és correcte.
|}
|}
== Equacions exponencials ==
{|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff" align="right" cellspacing="3" cellpadding="0"
|'''Propietats'''
|-
|<math>a^0 =1\;</math> i <math>\;a^1 =a\;</math>
|-
|<math>a^n =\underbrace{a\;\cdot\; ...\;\cdot\; a}
_{\sharp a=n}</math>
|-
|<math>a^{-n}=\tfrac{1}{a^n}</math> i <math>a^n=\tfrac{1}{a^{-n}}</math>
|-
|<math>a^n\cdot a^m=a^{n+m}</math>
|-
|<math>\tfrac{a^n}{a^m}=a^{n+m}</math>
|-
|<math>(a^n)^m=a^{n\cdot m}</math>
|-
|<math>(a\cdot b)^n=a^n\cdot b^n</math>
|-
|<math>\left(\tfrac{a}{b}\right)^n=\tfrac{a^n}{b^n}</math>
|}
Les '''equacions exponencials''' són les que requereixen la utilització de les propietats de les funcions exponencials.
;Notació
La funció exponencial amb base '''a''' i índex x amb resultat '''y''' s'escriu com:
:<math>a^x =y</math> on '''x''' és un nombre real i '''a''' és un valor de <math>(0,1)\cup(1,+\infty)</math>
;Observació
Si <math>a=0</math> llavors <math>a^x=0=y</math>
Si <math>a=1</math> llavors <math>a^x=1=y</math>
<math>a^x >0</math> per qualsevol <math>x\in\mathbb{R}</math>
;Propietat
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 1px solid #77d; background:#fff" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|<math>a^x=a^y</math> <math>\Leftrightarrow x=y</math> on <math>a\in(0,1)\cup (1,+\infty)</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Demostració'''
<math>\Rightarrow</math>) Suposem que siguin iguals, llavors <math>y=x+\varepsilon</math> on per hipòtesi <math>\varepsilon \neq 0.</math>
:<math>\Rightarrow a^x=a^{x+\varepsilon}</math> <math>\Rightarrow \cancel{a^x}=\cancel{a^x}\cdot a^{\varepsilon}</math> <math>\Rightarrow 1=a^\varepsilon</math>
Per les propietats de potències té com a conseqüència <math>\varepsilon =0</math> que contradiu la hipòtesi, llavors obligatòriament <math>x=y.</math>
<math>\Leftarrow</math>) El camí invers es trivial, si <math>x=y</math> llavors <math>a^x=a^x</math>.
Per tant queda provat que <math>a^x=a^y</math> <math>\Leftrightarrow x=y</math> i és a dir no hi ha pèrdua de solucions en passar d'una expressió a l'altra.
|}
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 1px solid #77d; background:#fff" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|Donat <math>x<y</math> es té:
Si <math>a>1</math> llavors <math>a^x<a^y</math> llavors es diu que <math>a^x</math> és una funció creixent.
Si <math>0<a<1</math> llavors <math>a^x>a^y</math> llavors es diu que <math>a^x</math> és una funció decreixent.
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Demostració'''
S'ha d'aplicar que si <math>a>1</math> llavors <math>a^x>1</math> amb qualsevol <math>x>0.</math>
:Si <math>a^x<a^y</math> <math>\Leftrightarrow 1<a^{y-x}</math> cert si <math>a>1</math> ja que <math>0<y-x</math>.
Fent el canvi <math>b=a^{-1}</math> llavors <math>b>1</math> i es fa el mateix:
:<math>b^x<b^y</math> <math>\Leftrightarrow\frac{1}{a^x}<\frac{1}{a^y}</math> <math>\Leftrightarrow a^y<a^x</math> <math>\Leftrightarrow a^x>a^y.</math>
|}
Exemples d'equacions:
1) Troba la solució de:
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|a) <math>3^x=9</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|
;Solució:
Fem que tot sigui de la mateixa potència per tant <math>9=3^2</math>
:<math>3^x=3^2</math>
Apliquem la primera propietat
:<math>3^x=3^2</math> <math>\Leftrightarrow x=2.</math>
|}
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|b) <math>7^{3x}=7^2</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|
;Solució:
Apliquem la primera propietat
:<math>7^{3x}=7^2</math> <math>\Leftrightarrow 3x=2</math>
Aïllant la x tenim que <math>x=\tfrac{2}{3}.</math>
|}
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|c) <math>2^{1-x}=8</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|
;Solució:
Fem que tot sigui de la mateixa potència per tant <math>8=2^3</math>
:<math>2^{1-x}=2^3</math>
Apliquem la primera propietat
:<math>2^{1-x}=2^3</math> <math>\Leftrightarrow 1-x=3</math>
Aïllant la x s'obté que <math>x=-2.</math>
|}
2) Fent el canvi <math>t=a^x</math> troba la solució de
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|a) <math>5^{2x}+5^x=2</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|
;Solució:
Arreglem la visibilitat de <math>5^x</math>
:<math>\left(5^x\right)^2+5^x=2</math>
Sigui <math>t=5^x</math> llavors es substitueix i queda
:<math>t^2+t=2</math> <math>\Rightarrow t_1=1,\;t_2=-2</math>
;cas t=1:
Si <math>5^x=1</math> per la propietat <math>a^0 =1</math> tenim que
:<math>5^x=5^0</math> <math>\Leftrightarrow x=0.</math>
;cas t=-2
Si <math>5^x=-2</math> per la propietat <math>a^x >0</math> per tant '''no''' és possible.
|}
Exercicis
1) Resol cada apartat.
:a) <math>10^x=1</math>
:b) <math>3^{1+x}=27</math>
:c) <math>7^{x^2-x}=1</math>
:d) <math>2^{12}-2^{3x}=0</math>
:e) <math>2^{x^2}-2^{-2x+1}=0</math>
== Equacions logarítmiques ==
{|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff" align="right" cellspacing="3" cellpadding="0"
|Propietats
|-
|<math>\log_a x = \log_a y</math> <math>\Leftrightarrow x = y</math>
|-
|<math>\log_a a = 1\;</math> 𝑖 <math>\;\log_a 1 =0</math>
|-
|<math>\log_a x = \frac{\log x}{\log a}</math>
|-
|<math>\log_a (xy) = \log_a x + \log_a y</math>
|-
|<math>\log_a \frac{x}{y} =\log_a x -\log_a y</math>
|-
|<math>\log_a (x^n) =n \log_a x</math>
|-
|<math>\log_a \sqrt[n]{x}=\tfrac{log_a x}{n}</math>
|}
Les '''equacions logarítmiques''' són les que requereixen utilitzar propietats dels logaritmes per ser resoltes.
;Notació
El logaritme en base '''a''' de argument '''x''' i índex o resultat '''y''' s'escriu com:
:<math>\log_a x=y</math> on '''x''' és un nombre real a <math>(0,+\infty)</math>
Recordant que:
:<math>\log x </math> serà el logaritme en base 10, és a dir <math>\log_{10} x.</math>
:<math>\ln x </math> serà el logaritme en base '''e''', és a dir <math>\log_e x</math> i se'n diu '''logaritme neperià''' o natural.
;Definició
:<math>\log_a x=y</math> <math>\Leftrightarrow x=a^y,\;\;</math> on <math>x\in (0,+\infty)</math>
En alguns països i en àmbits científics hi ha consideracions de <math>\log x</math> com a <math>\log_e x,</math> i també per defecte es pot trobar <math>\log x</math> com a <math>\log_2 x.</math>
== Notes i referències ==
[[Category:Matemàtiques de batxillerat]]
[[Category:CA]]
n9s3as1gn9r57vl7vchgsqf604mj1g0
386517
386516
2026-11-03T12:07:06Z
Profev
36331
/* Equacions exponencials */
386517
wikitext
text/x-wiki
Material orientat a 1r de batxillerat connectat amb els temes d'inequacions a programació lineal, i de funcions a límits i derivades arribant a optimització.
Rigorositat orientat a didàctica donant la idea més intuïtiva oberta al vertader rigor de la matèria.
= Introducció =
En aquesta secció es treballen equacions d'una variable i equacions de dos variables i les analitzarem interpretant-les com a funcions.
Es veuran equacions d'una sola variable de la forma <math>f(x)=0.</math> Com a mètode de connexió s'introdueix les funcions de la forma <math>y=f(x)</math> on aquesta variable de més, <math>y,</math> permet l'estudi gràfic en el pla, millora la interpretació gràfica, la resolució de l'equació i dominant el sentit de l'equació, per poder fer conjectures sobre les solucions.
Es veuran equacions de dos variables de la forma <math>f(x,y)=0.</math> Aquestes equacions no tenen una interpretació funcional en general, ja que la seva representació és més complexa que una funció amb aquest objectiu s'utilitzen eines per representar-les. També es veuran sistemes de dos equacions de dos variables.
== Equacions d'una variable ==
[[File:Función ejemplo 01.svg|right]]
Es resoldran equacions del tipus:
:<math>f(x)=0</math>
I les solucions són de la forma:
:<math>x_1=a,\; x_2=b,\; x_3=c,\; x_4=d,\;\dots\;.</math>
També hi ha equacions que no tenen cap solució.
Paral·lelament farem la representació de les funcions del tipus <math>y=f(x)</math> per fer connexió amb comparacions, en aquest cas les solucions buscades coincideix amb la intersecció de l'eix <math>x</math> i el gràfic de la funció, és a dir <math>y=0.</math>
=== Equacions polinòmiques ===
Les '''equacions polinòmiques''' en general es poden sintetitzar de la forma:
:<math>a_nx^n+a_{n-1}x^{n-1}+\;\dots\;+a_4x^4+a_3x^3+a_2x^2+a_1x^1+a_0=0</math>
On els coeficients de cada terme és <math>a_i\in\mathbb{R}.</math>
El grau del polinomi ens indica la quantitat màxima de solucions que té l'equació, la mínima sempre és '''cap solució'''.<ref>De fet hi ha exactament les mateixes solucions que el grau indica, '''però''' utilitzant nombres complexos, segons el teorema fonamental de l'àlgebra i considerant les solucions idèntiques duplicades o superposades que habitualment es prenen com a una de sola.</ref>
==== Equacions lineals ====
[[File:GráficaEjercicio.svg|right|400px]]
Les '''equacions lineals''' són les equacions que es poden sintetitzar en la forma:
:<math>ax+b=0</math> on <math>a,b\in\mathbb{R}.</math>
De fet és un polinomi de primer grau igualat a zero i que si construïm la funció f(x)=ax+b pot representar totes les rectes al pla, menys les rectes verticals que són equacions del tipus <math>x=k.</math><ref><math>x=k</math> no són cap funció amb terme independent x però es pot fer una funció f(y)=k on el terme independent és y, no el necessitem en aquest curs.</ref>
Les equacions com <math>y=ax+b</math> formen part de les equacions de la forma <math>ax+by+c=0,</math> que si són totes les rectes possibles en el pla i que en realitat són equacions del tipus <math>f(x,y)=0,</math> és a dir, té les variables <math>x</math> i <math>y.</math>
===== Exemples comparatius =====
1) <math>f(x)=3x-2</math> és una recta no horitzontal i, per tant, com a funció <math>y=f(x)</math> el seu gràfic creua l'eix <math>x</math> al punt solució <math>x=\tfrac{2}{3}.</math>
:¿Quan es creua el gràfic amb l'eix <math>y</math>? només s'ha de fer que <math>x=0</math> i, a partir de <math>y=3\cdot(0)-2,</math> s'obté que <math>y=-2.</math> També es pot dir que la solució és el punt <math>(\;x,\;y\;)=(\;0,\;-2\;).</math>
2) <math>f(x)=5</math> és una recta horitzontal i, per tant, com a funció <math>y=f(x)</math> el seu gràfic no creua l'eix <math>x.</math>
3) <math>x=5</math> com a equació és una recta vertical.
==== Equacions de segon grau ====
{|cellpadding="0" cellspacing="0"
|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 1px solid #77d; background:#fff" width="100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Exemple" data-collapsetext="Amaga"
|-
|Les [[Equacions de segon grau IV|'''equacions de segon grau''']] són equacions que en simplificar-les són del tipus <math>ax^2+bx+c=0</math> on almenys '''a''' sigui diferent de zero amb resolució <math>x=\frac{-b\pm\sqrt{b^{2\phantom{l}}-4ac}}{2a}.</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|
Les dues solucions sense ordre fixat en realitat són:
:<math>x_1=\frac{-b+\sqrt{b^{2^\phantom{l}}-4ac}}{2a}\;\;</math> i <math>\;\;x_2=\frac{-b-\sqrt{b^{2^\phantom{l}}-4ac}}{2a}</math>
Això és degut al signe de <math>\pm</math> que informa de dues possibilitats una de positiva i un altre de negativa.
'''Exemple i resolució:'''
:<math>x^2+5x-6=0</math> <math>\Leftrightarrow x=\frac{-5\pm\sqrt{5^{2\phantom{l}}-4\cdot 1\cdot (-6)}}{2\cdot 1}</math> <math>\Leftrightarrow x=\frac{-5\pm 7}{2}</math> <math>\Rightarrow \begin{cases}x_1=\;\;\; 1 \\
x_2=-6. \end{cases}</math>
|}
|width="205px" valign="top" rowspan="3"|[[File:Al-Khwarizmi portrait.jpg|200px|thumb|'''Al-Juarismi''' va introduir la resolució per quadratura al voltant de l'any 820 d.C.]]
|-
|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 1px solid #77d; background:#fff" width="100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Més" data-collapsetext="Amaga"
|-
|'''Nota:'''
Quan el discriminant de la resolució de la equació de 2n grau <math>\triangle =b^2-4ac<0,</math> llavors no té solució en els nombres reals, però existeix o es pot construir de forma natural un conjunt més gran anomenat '''nombres complexos''' <math>\mathbb{C},</math> i és a dir, té els nombres reals amb una dimensió més anomenada imaginària <math>\mathbb{I},</math> i on aquests polinomis factoritzen sempre.
|-
|Els nombre complexos es construeixen amb la següent '''notació''': <math>z=a+bi\in\mathbb{C}=\mathbb{R}\times\mathbb{I}</math>
|}
|-
|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 1px solid #77d; background:#fff" width="100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Veure més" data-collapsetext="Amaga"
|
;Interpretació gràfica
Una conseqüència del sistema de resolució és la factorització immediata sempre que tingui solucions als nombres reals:
:<math>ax^2+bx+c=0</math> <math>\Leftrightarrow a\cdot (x-x_1)\cdot (x-x_2)=0</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|Tot i que es factoritza perfectament si l'equació té solucions dins dels nombres reals, <math>\mathbb{R}</math>, no hem de oblidar la constant '''a''' a la seva factorització.
;Observació sobre el discriminant <math>\Delta=b^2-4ac</math>:
Què passa si el discriminant fos positiu: <math>\pm\sqrt{\Delta}?</math>
* Té 2 solucions diferents.
* El polinomi factoritza: <math>ax^2+bx+c</math> <math>=a\cdot (x-x_1)\cdot (x-x_2)</math>
* El seu gràfic és una paràbola que talla dos cops l'eix '''X'''.
Què passa si el discriminant fos zero: <math>\pm\sqrt{\Delta} =\pm\sqrt{0}=0?</math>
* Té una solució.
* El polinomi factoritza: <math>ax^2+bx+c</math> <math>=a\cdot (x-x_1)^2</math>
* El seu gràfic és una paràbola que talla un sol cops l'eix '''X'''.
Què passa si el discriminant fos negatiu: <math>\pm\sqrt{\Delta} =\pm\sqrt{-|\Delta|}=?</math>
* No té una solució als nombres reals, però en cursos determinats es pot considerar que són dos solucions amb nombres complexos.
* El polinomi per tant no factoritza als nombres reals.
* El seu gràfic és una paràbola que no talla mai l'eix '''X'''.
Què passa en modificar les constants '''a''' i '''c'''?
* Si a>0 llavors les branques de la paràbola van cap amunt.
:* Mentre més gran és '''a''' llavors més allargada o més estreta és la paràbola.
* Si a<0 llavors les branques de la paràbola van cap avall.
:* Mentre més petita és '''a''' llavors més allargada o més estreta és la paràbola.
: El valors de '''c''' fa desplaçaments verticals de les paràboles:
:* Mentre més gran és, puja més la paràbola.
:* Mentre més petit és, baixa més la paràbola.
|}
|}
=== Equacions racionals ===
Les '''equacions irracionals''' en general es poden sintetitzar en la forma:
:<math>\tfrac{P(x)}{Q(x)}=0</math> on <math>P(x)\;i\;Q(x)</math> són polinomis.
El grau del polinomi del numerador ens indica la quantitat màxima de solucions que pot haver-hi a l'equació com si fos una equació polinòmica.
=== Equacions irracionals ===
{|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff" align="right" cellspacing="0" cellpadding="0"
|style="border: 1px solid #bbf" width="400px"|
{|cellspacing="3"
|'''Propietats'''
|}
|-
||
{|width="100%" height="100%" style="border: 1px solid #bbf" cellpadding="3" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="*" data-collapsetext="Amaga"
|<math>f(x)^2=g(x)</math> <math>\Leftrightarrow f(x)=\pm\sqrt{g(x)}</math>
|-
|Si la hipòtesi és que <math>f(x)^2=g(x)</math> vol dir que només busquem solucions de <math>x</math> de <math>\mathbb{R}</math> on <math>g(x)\geqslant 0,</math> ja que <math>f(x)^2</math> sempre és positiva per culpa del quadrat.
*no hi ha cap problema en fer la arrel de <math>g(x)</math> doncs l'arrel té el domini a <math>[0,\infty)</math> que és on estan totes les possibles solucions.
*Hi ha la possibilitat que <math>f(x)<0</math> per alguna <math>x,</math> per això es considera la possibilitat que l'arrel <math>\sqrt{g(x)}</math> sigui negativa.
Amb aquestes dues casuístiques assegurem una recerca exhaustivitat per arribar a les solucions, es a dir, que no es perden possibles solucions per aquest camí.
Per provar que <math>f(x)=\pm\sqrt{g(x)}</math> <math>\Rightarrow f(x)^2=g(x)</math> cal observar:
*Si tenim el cas <math>f(x)=\sqrt{g(x)}</math> les solucions d'<math>x</math> són valors reals on <math>g(x)\geqslant 0</math> i <math>f(x)\geqslant 0,</math> aquesta darrera equació és perquè l'arrel és sempre positiva.
*Si tenim el cas <math>f(x)=-\sqrt{g(x)}</math> les solucions d'<math>x</math> són valors reals on <math>g(x)\geqslant 0</math> i <math>f(x)\leqslant 0,</math> aquesta darrera equació és perquè l'arrel és sempre negativa.
Llavors o un o l'altre impliquen la segona igualtat exhaustivament.
;Observació:
Si s'escriu <math>f^2(x)</math> vol dir que és <math>(f(x))^2</math> i si s'escriu <math>fx^2</math> vol dir que és <math>f(x^2).</math> Ara cal evitar <math>f(x)^2</math> que s'utilitza aquí i començar a escriure el que significa <math>f^2(x),</math> ja que es fàcil de confondre amb <math>f(x^2).</math>
|}
|-
|
{|width="100%" style="border: 1px solid #bbf" cellpadding="3" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="*" data-collapsetext="Amaga"
|<math>f(x)^2=g(x)^2</math> <math>\Leftrightarrow f(x)=\pm g(x)</math>
|-
|Aplicant l'anterior propietat, un dels quadrats passa amb arrel:
:<math>f(x)^2=g(x)^2</math> <math>\Leftrightarrow f(x)=\pm \sqrt{g(x)^2\;}</math>
I està ben definit, docs per definició l'arrel i el quadrat són funcions inverses a <math>[0,\infty)</math> i <math>g(x)\geqslant 0</math> llavors <math>\sqrt{g(x)^2\;}=g(x)</math>
|}
|-
||
{|width="100%" style="border: 1px solid #bbf" cellpadding="3" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="*" data-collapsetext="Amaga"
|<math>\sqrt{f(x)}=\sqrt{g(x)}</math> <math>\Rightarrow f(x)=g(x)</math>
|-
|S'ha de recordar que és obligat prendre les solucions d'<math>x</math> com a un valor real on <math>g(x)\geqslant 0</math> i <math>f(x)\geqslant 0.</math>
En cas de que l'equació sigui <math>\sqrt{f(x)}=-\sqrt{g(x)}</math>
Llavors només cal prendre les solucions d'<math>x</math> com a un valor real on <math>f(x)=0</math> i <math>g(x)=0.</math> Això és degut a que la primera expressió és sempre positiva i la segona expressió és sempre negativa per tant només coincideix quant totes dues expressions siguin zero al mateix temps.
La implicació oposada és falsa, jo puc trobar <math>x</math> tal que <math>f(x)=g(x),</math> però amb <math>f(x)<0</math> i <math>g(x)<0</math> que queda exclosa com a solució amb l'expressió <math>\sqrt{f(x)}=\sqrt{g(x)}.</math>
Si tot i així es vol l'altra implicació s'hauria de escriure aquesta última alternativa a la primera expressió:
<math>\sqrt{\pm f(x)}=\sqrt{\pm g(x)}</math> <math>\Leftrightarrow f(x)=g(x)</math>
Si, a més, es vol utilitzar valors absoluts llavors queda:
<math>\sqrt{|f(x)|}=\sqrt{|g(x)|}</math> <math>\Leftrightarrow f(x)=\pm g(x)</math>
|}
|-
||
{|width="100%" style="border: 1px solid #bbf" cellpadding="3" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="*" data-collapsetext="Amaga"
|<math>(\sqrt{a}+\sqrt{b})(\sqrt{a}-\sqrt{b})</math> <math>=a-b</math>
|-
|<math>(\sqrt{a}+\sqrt{b})\cdot (\sqrt{a}-\sqrt{b})</math> <math>=\sqrt{a}\cdot\sqrt{a}-\sqrt{a}\cdot\sqrt{b}+\sqrt{b}\cdot\sqrt{a}+\sqrt{b}\cdot\sqrt{b}</math> <math>=\sqrt{a}^2-\sqrt{b}^2</math> <math>=a-b</math>
|}
|-
||
{|width="100%" style="border: 1px solid #bbf" cellpadding="3" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="*" data-collapsetext="Amaga"
|<math>(\sqrt{a}+\sqrt{b})^2</math> <math>=a+2\sqrt{a\cdot b}+b</math>
|-
|<math>(\sqrt{a}+\sqrt{b})^2</math> <math>=(\sqrt{a}+\sqrt{b})\cdot (\sqrt{a}+\sqrt{b})</math> <math>=\sqrt{a}\cdot\sqrt{a}+2\cdot\sqrt{a}\cdot\sqrt{b}+\sqrt{b}\cdot\sqrt{b}</math> <math>=\sqrt{a}^2+2\sqrt{a}\sqrt{b}+\sqrt{b}^2</math> <math>=a+2\sqrt{a\cdot b}+b</math>
|}
|}
Les '''equacions irracionals''' són les que requereixen aplicar les arrel i les seves propietats per resoldre-les.<ref>Recomanada aquesta definició didàctica està escudada en els fets, per tant és de facto una equació irracional. Pot tindre arrels amb les x que vulguis, però, ¿i si es simplifiquen sense cap propietat abans de resoldre l'equació?. Això proposa reptes, ¿hi ha equacions irracionals que no ho són?.
:Si volem '''x''' dintre d'una arrel: <math>\sqrt{x}+x=\sqrt{x}+1</math>
:Si volem que les solucions siguin arrels <math>1+x=\sqrt{2}+1</math></ref>
Són del tipus:
:<math>\sqrt{x+1}=x</math>
{|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff" cellspacing="0" cellpadding="3"
|style="border: 1px solid #bbf" width="550px"|'''Recordatori''' [[Exercicis_d'arrels_IV|d'arrels]]
|-
|style="border: 1px solid #bbf"|<math>\left(\sqrt[n]{x}\right)^n=x</math> si '''n''' és parell es restringeix al domini de l'arrel.
|-
|style="border: 1px solid #bbf"|<math>\left(\sqrt[n]{x}\right)^n=x</math> si '''n''' és imparell és cert a <math>\mathbb{R}.</math>
|}
;Exemples a estudiar:
{|cellspacing="0" cellpadding="0" style="border: 1px solid #77d; background:#f8f8ff;width:100%"
|style="border: 1px solid #77d;width:50%" valign="top"|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d; background:#f8f8ff;width:100%;height:100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Resolució i prova" data-collapsetext="Ocultar"
|-
|1) <math>\sqrt{x^2+1}=2x</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Resolució'''
Fem el quadrat a banda i banda:
<math>\left(\sqrt{x^2+1}\right)^2=(2x)^2\;</math> <math>\Rightarrow \;x^2+1=2^2x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;1=4x^2-x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;1=3x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;\frac{1}{3}=x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;x=\pm\sqrt\frac{1}{3}\;=\pm\frac{1}{\sqrt{3}}=\pm\frac{\sqrt{3}}{3}.</math>
'''Prova'''
Cas <math>x_1=\frac{ \sqrt{3} }{3}\;</math> <math>\Rightarrow\;\text{¿} \sqrt{\left(\frac{ \sqrt{3} }{3}\right)^2+1}=2\left(\frac{ \sqrt{3} }{3}\right) ?\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{\left(\frac{3}{9}\right)+1}=\frac{ 2\sqrt{3} }{3}\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{\frac{12}{9}}=\frac{ 2\sqrt{3} }{3}\;</math> sí és correcte.
Cas <math>x_2=-\frac{ \sqrt{3} }{3}\;</math> <math>\Rightarrow\;\text{¿} \sqrt{\left(-\frac{ \sqrt{3} }{3}\right)^2+1}=2\left(-\frac{ \sqrt{3} }{3}\right) ?\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{\left(\frac{3}{9}\right)+1}=-\frac{ 2\sqrt{3} }{3}\;</math> no és correcte, perquè aquesta arrel és positiva i a l'altre costat de la igualtat és negatiu.
|}
|-
|style="border: 1px solid #77d;width:50%" valign="top"|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d; background:#f8f8ff;width:100%;height:100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Resolució i prova" data-collapsetext="Ocultar"
|-
|2) <math>\sqrt{x-1}-\sqrt{x+2}=-1 </math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Resolució'''
Fem el quadrat a banda i banda:
<math>\left(\sqrt{x-1}-\sqrt{x+2}\right)^2=(-1)^2\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{x-1}^2-2\sqrt{x-1}\sqrt{x+2}+\sqrt{x+2}^2=1\;</math> <math>\Rightarrow\;x-1-2\sqrt{(x-1)(x+2)}+x+2=1\;</math> <math>\Rightarrow\;-2\sqrt{(x-1)(x+2)}=1-x-x+1-2\;</math> <math>\Rightarrow\;-2\sqrt{(x-1)(x+2)}=-2x\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{(x-1)(x+2)}=x\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{(x-1)(x+2)}^2=x^2\;</math> <math>\Rightarrow\;(x-1)(x+2)=x^2\;</math> <math>\Rightarrow\;x^2+x-2=x^2\;</math> <math>\Rightarrow\;\cancel{x^2}+x-2=\cancel{x^2}\;</math> <math>\Rightarrow\;x-2=0\;</math> <math>\Rightarrow\;x=2\;</math>
'''Prova'''
::<math>\text{¿}\sqrt{2-1}-\sqrt{2+2}=-1 ?\;</math> <math>\Rightarrow\;1-2=-1\;</math> <math>\Rightarrow\;-1=-1\;</math> sí és correcte.
'''Raonament'''
Compareu amb fer el quadrat a banda i banda de:
<math>\left(\sqrt{x-1}\right)^2=\left(\sqrt{x+2}-1\right)^2\;</math> <math>\Rightarrow\;x-1=\left(\sqrt{x+2}\right)^2-2\sqrt{x+2}+1\;</math> <math>\Rightarrow\;\cancel{x}-1=\cancel{x}+2-2\sqrt{x+2}+1\;</math> <math>\Rightarrow\;-4=-2\sqrt{x+2}\;</math> <math>\Rightarrow\;2=\sqrt{x+2}\;</math> <math>\Rightarrow\;4=x+2\;</math> <math>\Rightarrow\;x=2\;</math>
|}
|-
|style="border: 1px solid #77d;width:50%" valign="top"|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d; background:#f8f8ff;width:100%;height:100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Resolució i prova" data-collapsetext="Ocultar"
|-
|3) <math>\sqrt{x}+\sqrt{x+3}=\sqrt{x+8} </math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Resolució'''
Fem el quadrat a banda i banda:
<math>\left(\sqrt{x}+\sqrt{x+3}\right)^2=\sqrt{x+8}^2\;</math> <math>\Rightarrow \;x+2\sqrt{x}\sqrt{x+3}+x+3=x+8\;</math> <math>\Rightarrow \;2\sqrt{x(x+3)}=x+8-x-x-3\;</math> <math>\Rightarrow \;2\sqrt{x^2+3x}=5-x\;</math> <math>\Rightarrow \;\left(2\sqrt{x^2+3x}\right)^2=(5-x)^2\;</math> <math>\Rightarrow \;2^2\sqrt{x^2+3x}^2=25-10x+x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;4(x^2+3x)=25-10x+x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;4x^2+12x=25-10x+x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;4x^2+12x-25+10x-x^2=0\;</math> <math>\Rightarrow \;3x^2+22x-25=0\;</math>
'''Prova'''
Cas <math>x_1=1\;</math> <math>\Rightarrow \;\text{¿}\sqrt{1}+\sqrt{1+3}=\sqrt{1+8}?\;</math> <math>\Rightarrow \;1+2=3\;</math> <math>\Rightarrow \;3=3\;</math> sí és correcte.
Cas <math>x_2=-\frac{25}{3}\;</math> <math>\Rightarrow \;\text{¿}\sqrt{-\frac{25}{3}}?\;</math> no és correcte, perquè a la primera arrel ja surt negatiu.
|}
|-
|style="border: 1px solid #77d;width:50%" valign="top"|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d; background:#f8f8ff;width:100%;height:100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Resolució i prova" data-collapsetext="Ocultar"
|-
|4) <math>\sqrt{x+1}+\sqrt{1-x}=\sqrt{2x^2+1}</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Resolució'''
Fem el quadrat a banda i banda:
:<math>\left(\sqrt{x+1}+\sqrt{1-x}\;\right)^2=\sqrt{2x^2+1}^{\;2}\;</math> <math>\Rightarrow \;x+1+2\sqrt{(x+1)(1-x)}+1-x=2x^2+1\;</math> <math>\Rightarrow \;2\sqrt{(1+x)(1-x)}=2x^2-1\;</math> <math>\Rightarrow \;\left(2\sqrt{1-x^2}\right)^2=\left((2x^2-1\right)^2\;</math> <math>\Rightarrow \;4(1-x^2)=4x^4-4x^2+1\;</math> <math>\Rightarrow \;4-\cancel{4x^2}=4x^4-\cancel{4x^2}+1\;</math> <math>\Rightarrow \;4=4x^4+1\;</math> <math>\Rightarrow \;3=4x^4\;</math> <math>\Rightarrow \;\frac{3}{4}=x^4\;</math> <math>\Rightarrow \;\pm\sqrt[4]{\frac{3}{4}}=x\;</math>
'''Prova'''
En aquest cas fem la comprovació amb <math>x = \pm 0,930\,605</math> i surt:<ref>Només perquè quan són expressions difícils de efectuar la prova.</ref>
Cas <math>x_1 = 0,930605\;</math> <math>\Rightarrow 1,652\,892 = 1,652\,892</math> sí és correcte.
Cas <math>x_2 = -0,930605\;</math> <math>\Rightarrow 1,652\,892 = 1,652\,892</math> sí és correcte.
|}
|}
== Equacions exponencials ==
{|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff" align="right" cellspacing="3" cellpadding="0"
|'''Propietats'''
|-
|<math>a^0 =1\;</math> i <math>\;a^1 =a\;</math>
|-
|<math>a^n =\underbrace{a\;\cdot\; ...\;\cdot\; a}
_{\sharp a=n}</math>
|-
|<math>a^{-n}=\tfrac{1}{a^n}</math> i <math>a^n=\tfrac{1}{a^{-n}}</math>
|-
|<math>a^n\cdot a^m=a^{n+m}</math>
|-
|<math>\tfrac{a^n}{a^m}=a^{n+m}</math>
|-
|<math>(a^n)^m=a^{n\cdot m}</math>
|-
|<math>(a\cdot b)^n=a^n\cdot b^n</math>
|-
|<math>\left(\tfrac{a}{b}\right)^n=\tfrac{a^n}{b^n}</math>
|}
Les '''equacions exponencials''' són les que requereixen la utilització de les propietats de les funcions exponencials.
;Notació
La funció exponencial amb base '''a''' i índex x amb resultat '''y''' s'escriu com:
:<math>a^x =y</math> on '''x''' és un nombre real i '''a''' és un valor de <math>(0,1)\cup(1,+\infty)</math>
;Observació
Si <math>a=0</math> llavors <math>a^x=0=y</math>
Si <math>a=1</math> llavors <math>a^x=1=y</math>
<math>a^x >0</math> per qualsevol <math>x\in\mathbb{R}</math>
=== Propietat ===
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 1px solid #77d; background:#fff" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|<math>a^x=a^y</math> <math>\Leftrightarrow x=y</math> on <math>a\in(0,1)\cup (1,+\infty)</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Demostració'''
<math>\Rightarrow</math>) Suposem que siguin iguals, llavors <math>y=x+\varepsilon</math> on per hipòtesi <math>\varepsilon \neq 0.</math>
:<math>\Rightarrow a^x=a^{x+\varepsilon}</math> <math>\Rightarrow \cancel{a^x}=\cancel{a^x}\cdot a^{\varepsilon}</math> <math>\Rightarrow 1=a^\varepsilon</math>
Per les propietats de potències té com a conseqüència <math>\varepsilon =0</math> que contradiu la hipòtesi, llavors obligatòriament <math>x=y.</math>
<math>\Leftarrow</math>) El camí invers es trivial, si <math>x=y</math> llavors <math>a^x=a^x</math>.
Per tant queda provat que <math>a^x=a^y</math> <math>\Leftrightarrow x=y</math> i és a dir no hi ha pèrdua de solucions en passar d'una expressió a l'altra.
|}
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 1px solid #77d; background:#fff" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|Donat <math>x<y</math> es té:
Si <math>a>1</math> llavors <math>a^x<a^y</math> llavors es diu que <math>a^x</math> és una funció creixent.
Si <math>0<a<1</math> llavors <math>a^x>a^y</math> llavors es diu que <math>a^x</math> és una funció decreixent.
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Demostració'''
S'ha d'aplicar que si <math>a>1</math> llavors <math>a^x>1</math> amb qualsevol <math>x>0.</math>
:Si <math>a^x<a^y</math> <math>\Leftrightarrow 1<a^{y-x}</math> cert si <math>a>1</math> ja que <math>0<y-x</math>.
Fent el canvi <math>b=a^{-1}</math> llavors <math>b>1</math> i es fa el mateix:
:<math>b^x<b^y</math> <math>\Leftrightarrow\frac{1}{a^x}<\frac{1}{a^y}</math> <math>\Leftrightarrow a^y<a^x</math> <math>\Leftrightarrow a^x>a^y.</math>
|}
==== Exemples d'equacions ====
1) Troba la solució de:
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|a) <math>3^x=9</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|
;Solució:
Fem que tot sigui de la mateixa potència per tant <math>9=3^2</math>
:<math>3^x=3^2</math>
Apliquem la primera propietat
:<math>3^x=3^2</math> <math>\Leftrightarrow x=2.</math>
|}
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|b) <math>7^{3x}=7^2</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|
;Solució:
Apliquem la primera propietat
:<math>7^{3x}=7^2</math> <math>\Leftrightarrow 3x=2</math>
Aïllant la x tenim que <math>x=\tfrac{2}{3}.</math>
|}
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|c) <math>2^{1-x}=8</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|
;Solució:
Fem que tot sigui de la mateixa potència per tant <math>8=2^3</math>
:<math>2^{1-x}=2^3</math>
Apliquem la primera propietat
:<math>2^{1-x}=2^3</math> <math>\Leftrightarrow 1-x=3</math>
Aïllant la x s'obté que <math>x=-2.</math>
|}
2) Fent el canvi <math>t=a^x</math> troba la solució de
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|a) <math>5^{2x}+5^x=2</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|
;Solució:
Arreglem la visibilitat de <math>5^x</math>
:<math>\left(5^x\right)^2+5^x=2</math>
Sigui <math>t=5^x</math> llavors es substitueix i queda
:<math>t^2+t=2</math> <math>\Rightarrow t_1=1,\;t_2=-2</math>
;cas t=1:
Si <math>5^x=1</math> per la propietat <math>a^0 =1</math> tenim que
:<math>5^x=5^0</math> <math>\Leftrightarrow x=0.</math>
;cas t=-2
Si <math>5^x=-2</math> per la propietat <math>a^x >0</math> per tant '''no''' és possible.
|}
==== Exercicis ====
1) Resol cada apartat.
:a) <math>10^x=1</math>
:b) <math>3^{1+x}=27</math>
:c) <math>7^{x^2-x}=1</math>
:d) <math>2^{12}-2^{3x}=0</math>
:e) <math>2^{x^2}-2^{-2x+1}=0</math>
== Equacions logarítmiques ==
{|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff" align="right" cellspacing="3" cellpadding="0"
|Propietats
|-
|<math>\log_a x = \log_a y</math> <math>\Leftrightarrow x = y</math>
|-
|<math>\log_a a = 1\;</math> 𝑖 <math>\;\log_a 1 =0</math>
|-
|<math>\log_a x = \frac{\log x}{\log a}</math>
|-
|<math>\log_a (xy) = \log_a x + \log_a y</math>
|-
|<math>\log_a \frac{x}{y} =\log_a x -\log_a y</math>
|-
|<math>\log_a (x^n) =n \log_a x</math>
|-
|<math>\log_a \sqrt[n]{x}=\tfrac{log_a x}{n}</math>
|}
Les '''equacions logarítmiques''' són les que requereixen utilitzar propietats dels logaritmes per ser resoltes.
;Notació
El logaritme en base '''a''' de argument '''x''' i índex o resultat '''y''' s'escriu com:
:<math>\log_a x=y</math> on '''x''' és un nombre real a <math>(0,+\infty)</math>
Recordant que:
:<math>\log x </math> serà el logaritme en base 10, és a dir <math>\log_{10} x.</math>
:<math>\ln x </math> serà el logaritme en base '''e''', és a dir <math>\log_e x</math> i se'n diu '''logaritme neperià''' o natural.
;Definició
:<math>\log_a x=y</math> <math>\Leftrightarrow x=a^y,\;\;</math> on <math>x\in (0,+\infty)</math>
En alguns països i en àmbits científics hi ha consideracions de <math>\log x</math> com a <math>\log_e x,</math> i també per defecte es pot trobar <math>\log x</math> com a <math>\log_2 x.</math>
== Notes i referències ==
[[Category:Matemàtiques de batxillerat]]
[[Category:CA]]
3veocyqju6erlyqmn2hzsf09depnwc6
386518
386517
2026-11-03T12:27:02Z
Profev
36331
/* Exemples d'equacions */ +
386518
wikitext
text/x-wiki
Material orientat a 1r de batxillerat connectat amb els temes d'inequacions a programació lineal, i de funcions a límits i derivades arribant a optimització.
Rigorositat orientat a didàctica donant la idea més intuïtiva oberta al vertader rigor de la matèria.
= Introducció =
En aquesta secció es treballen equacions d'una variable i equacions de dos variables i les analitzarem interpretant-les com a funcions.
Es veuran equacions d'una sola variable de la forma <math>f(x)=0.</math> Com a mètode de connexió s'introdueix les funcions de la forma <math>y=f(x)</math> on aquesta variable de més, <math>y,</math> permet l'estudi gràfic en el pla, millora la interpretació gràfica, la resolució de l'equació i dominant el sentit de l'equació, per poder fer conjectures sobre les solucions.
Es veuran equacions de dos variables de la forma <math>f(x,y)=0.</math> Aquestes equacions no tenen una interpretació funcional en general, ja que la seva representació és més complexa que una funció amb aquest objectiu s'utilitzen eines per representar-les. També es veuran sistemes de dos equacions de dos variables.
== Equacions d'una variable ==
[[File:Función ejemplo 01.svg|right]]
Es resoldran equacions del tipus:
:<math>f(x)=0</math>
I les solucions són de la forma:
:<math>x_1=a,\; x_2=b,\; x_3=c,\; x_4=d,\;\dots\;.</math>
També hi ha equacions que no tenen cap solució.
Paral·lelament farem la representació de les funcions del tipus <math>y=f(x)</math> per fer connexió amb comparacions, en aquest cas les solucions buscades coincideix amb la intersecció de l'eix <math>x</math> i el gràfic de la funció, és a dir <math>y=0.</math>
=== Equacions polinòmiques ===
Les '''equacions polinòmiques''' en general es poden sintetitzar de la forma:
:<math>a_nx^n+a_{n-1}x^{n-1}+\;\dots\;+a_4x^4+a_3x^3+a_2x^2+a_1x^1+a_0=0</math>
On els coeficients de cada terme és <math>a_i\in\mathbb{R}.</math>
El grau del polinomi ens indica la quantitat màxima de solucions que té l'equació, la mínima sempre és '''cap solució'''.<ref>De fet hi ha exactament les mateixes solucions que el grau indica, '''però''' utilitzant nombres complexos, segons el teorema fonamental de l'àlgebra i considerant les solucions idèntiques duplicades o superposades que habitualment es prenen com a una de sola.</ref>
==== Equacions lineals ====
[[File:GráficaEjercicio.svg|right|400px]]
Les '''equacions lineals''' són les equacions que es poden sintetitzar en la forma:
:<math>ax+b=0</math> on <math>a,b\in\mathbb{R}.</math>
De fet és un polinomi de primer grau igualat a zero i que si construïm la funció f(x)=ax+b pot representar totes les rectes al pla, menys les rectes verticals que són equacions del tipus <math>x=k.</math><ref><math>x=k</math> no són cap funció amb terme independent x però es pot fer una funció f(y)=k on el terme independent és y, no el necessitem en aquest curs.</ref>
Les equacions com <math>y=ax+b</math> formen part de les equacions de la forma <math>ax+by+c=0,</math> que si són totes les rectes possibles en el pla i que en realitat són equacions del tipus <math>f(x,y)=0,</math> és a dir, té les variables <math>x</math> i <math>y.</math>
===== Exemples comparatius =====
1) <math>f(x)=3x-2</math> és una recta no horitzontal i, per tant, com a funció <math>y=f(x)</math> el seu gràfic creua l'eix <math>x</math> al punt solució <math>x=\tfrac{2}{3}.</math>
:¿Quan es creua el gràfic amb l'eix <math>y</math>? només s'ha de fer que <math>x=0</math> i, a partir de <math>y=3\cdot(0)-2,</math> s'obté que <math>y=-2.</math> També es pot dir que la solució és el punt <math>(\;x,\;y\;)=(\;0,\;-2\;).</math>
2) <math>f(x)=5</math> és una recta horitzontal i, per tant, com a funció <math>y=f(x)</math> el seu gràfic no creua l'eix <math>x.</math>
3) <math>x=5</math> com a equació és una recta vertical.
==== Equacions de segon grau ====
{|cellpadding="0" cellspacing="0"
|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 1px solid #77d; background:#fff" width="100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Exemple" data-collapsetext="Amaga"
|-
|Les [[Equacions de segon grau IV|'''equacions de segon grau''']] són equacions que en simplificar-les són del tipus <math>ax^2+bx+c=0</math> on almenys '''a''' sigui diferent de zero amb resolució <math>x=\frac{-b\pm\sqrt{b^{2\phantom{l}}-4ac}}{2a}.</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|
Les dues solucions sense ordre fixat en realitat són:
:<math>x_1=\frac{-b+\sqrt{b^{2^\phantom{l}}-4ac}}{2a}\;\;</math> i <math>\;\;x_2=\frac{-b-\sqrt{b^{2^\phantom{l}}-4ac}}{2a}</math>
Això és degut al signe de <math>\pm</math> que informa de dues possibilitats una de positiva i un altre de negativa.
'''Exemple i resolució:'''
:<math>x^2+5x-6=0</math> <math>\Leftrightarrow x=\frac{-5\pm\sqrt{5^{2\phantom{l}}-4\cdot 1\cdot (-6)}}{2\cdot 1}</math> <math>\Leftrightarrow x=\frac{-5\pm 7}{2}</math> <math>\Rightarrow \begin{cases}x_1=\;\;\; 1 \\
x_2=-6. \end{cases}</math>
|}
|width="205px" valign="top" rowspan="3"|[[File:Al-Khwarizmi portrait.jpg|200px|thumb|'''Al-Juarismi''' va introduir la resolució per quadratura al voltant de l'any 820 d.C.]]
|-
|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 1px solid #77d; background:#fff" width="100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Més" data-collapsetext="Amaga"
|-
|'''Nota:'''
Quan el discriminant de la resolució de la equació de 2n grau <math>\triangle =b^2-4ac<0,</math> llavors no té solució en els nombres reals, però existeix o es pot construir de forma natural un conjunt més gran anomenat '''nombres complexos''' <math>\mathbb{C},</math> i és a dir, té els nombres reals amb una dimensió més anomenada imaginària <math>\mathbb{I},</math> i on aquests polinomis factoritzen sempre.
|-
|Els nombre complexos es construeixen amb la següent '''notació''': <math>z=a+bi\in\mathbb{C}=\mathbb{R}\times\mathbb{I}</math>
|}
|-
|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 1px solid #77d; background:#fff" width="100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Veure més" data-collapsetext="Amaga"
|
;Interpretació gràfica
Una conseqüència del sistema de resolució és la factorització immediata sempre que tingui solucions als nombres reals:
:<math>ax^2+bx+c=0</math> <math>\Leftrightarrow a\cdot (x-x_1)\cdot (x-x_2)=0</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|Tot i que es factoritza perfectament si l'equació té solucions dins dels nombres reals, <math>\mathbb{R}</math>, no hem de oblidar la constant '''a''' a la seva factorització.
;Observació sobre el discriminant <math>\Delta=b^2-4ac</math>:
Què passa si el discriminant fos positiu: <math>\pm\sqrt{\Delta}?</math>
* Té 2 solucions diferents.
* El polinomi factoritza: <math>ax^2+bx+c</math> <math>=a\cdot (x-x_1)\cdot (x-x_2)</math>
* El seu gràfic és una paràbola que talla dos cops l'eix '''X'''.
Què passa si el discriminant fos zero: <math>\pm\sqrt{\Delta} =\pm\sqrt{0}=0?</math>
* Té una solució.
* El polinomi factoritza: <math>ax^2+bx+c</math> <math>=a\cdot (x-x_1)^2</math>
* El seu gràfic és una paràbola que talla un sol cops l'eix '''X'''.
Què passa si el discriminant fos negatiu: <math>\pm\sqrt{\Delta} =\pm\sqrt{-|\Delta|}=?</math>
* No té una solució als nombres reals, però en cursos determinats es pot considerar que són dos solucions amb nombres complexos.
* El polinomi per tant no factoritza als nombres reals.
* El seu gràfic és una paràbola que no talla mai l'eix '''X'''.
Què passa en modificar les constants '''a''' i '''c'''?
* Si a>0 llavors les branques de la paràbola van cap amunt.
:* Mentre més gran és '''a''' llavors més allargada o més estreta és la paràbola.
* Si a<0 llavors les branques de la paràbola van cap avall.
:* Mentre més petita és '''a''' llavors més allargada o més estreta és la paràbola.
: El valors de '''c''' fa desplaçaments verticals de les paràboles:
:* Mentre més gran és, puja més la paràbola.
:* Mentre més petit és, baixa més la paràbola.
|}
|}
=== Equacions racionals ===
Les '''equacions irracionals''' en general es poden sintetitzar en la forma:
:<math>\tfrac{P(x)}{Q(x)}=0</math> on <math>P(x)\;i\;Q(x)</math> són polinomis.
El grau del polinomi del numerador ens indica la quantitat màxima de solucions que pot haver-hi a l'equació com si fos una equació polinòmica.
=== Equacions irracionals ===
{|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff" align="right" cellspacing="0" cellpadding="0"
|style="border: 1px solid #bbf" width="400px"|
{|cellspacing="3"
|'''Propietats'''
|}
|-
||
{|width="100%" height="100%" style="border: 1px solid #bbf" cellpadding="3" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="*" data-collapsetext="Amaga"
|<math>f(x)^2=g(x)</math> <math>\Leftrightarrow f(x)=\pm\sqrt{g(x)}</math>
|-
|Si la hipòtesi és que <math>f(x)^2=g(x)</math> vol dir que només busquem solucions de <math>x</math> de <math>\mathbb{R}</math> on <math>g(x)\geqslant 0,</math> ja que <math>f(x)^2</math> sempre és positiva per culpa del quadrat.
*no hi ha cap problema en fer la arrel de <math>g(x)</math> doncs l'arrel té el domini a <math>[0,\infty)</math> que és on estan totes les possibles solucions.
*Hi ha la possibilitat que <math>f(x)<0</math> per alguna <math>x,</math> per això es considera la possibilitat que l'arrel <math>\sqrt{g(x)}</math> sigui negativa.
Amb aquestes dues casuístiques assegurem una recerca exhaustivitat per arribar a les solucions, es a dir, que no es perden possibles solucions per aquest camí.
Per provar que <math>f(x)=\pm\sqrt{g(x)}</math> <math>\Rightarrow f(x)^2=g(x)</math> cal observar:
*Si tenim el cas <math>f(x)=\sqrt{g(x)}</math> les solucions d'<math>x</math> són valors reals on <math>g(x)\geqslant 0</math> i <math>f(x)\geqslant 0,</math> aquesta darrera equació és perquè l'arrel és sempre positiva.
*Si tenim el cas <math>f(x)=-\sqrt{g(x)}</math> les solucions d'<math>x</math> són valors reals on <math>g(x)\geqslant 0</math> i <math>f(x)\leqslant 0,</math> aquesta darrera equació és perquè l'arrel és sempre negativa.
Llavors o un o l'altre impliquen la segona igualtat exhaustivament.
;Observació:
Si s'escriu <math>f^2(x)</math> vol dir que és <math>(f(x))^2</math> i si s'escriu <math>fx^2</math> vol dir que és <math>f(x^2).</math> Ara cal evitar <math>f(x)^2</math> que s'utilitza aquí i començar a escriure el que significa <math>f^2(x),</math> ja que es fàcil de confondre amb <math>f(x^2).</math>
|}
|-
|
{|width="100%" style="border: 1px solid #bbf" cellpadding="3" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="*" data-collapsetext="Amaga"
|<math>f(x)^2=g(x)^2</math> <math>\Leftrightarrow f(x)=\pm g(x)</math>
|-
|Aplicant l'anterior propietat, un dels quadrats passa amb arrel:
:<math>f(x)^2=g(x)^2</math> <math>\Leftrightarrow f(x)=\pm \sqrt{g(x)^2\;}</math>
I està ben definit, docs per definició l'arrel i el quadrat són funcions inverses a <math>[0,\infty)</math> i <math>g(x)\geqslant 0</math> llavors <math>\sqrt{g(x)^2\;}=g(x)</math>
|}
|-
||
{|width="100%" style="border: 1px solid #bbf" cellpadding="3" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="*" data-collapsetext="Amaga"
|<math>\sqrt{f(x)}=\sqrt{g(x)}</math> <math>\Rightarrow f(x)=g(x)</math>
|-
|S'ha de recordar que és obligat prendre les solucions d'<math>x</math> com a un valor real on <math>g(x)\geqslant 0</math> i <math>f(x)\geqslant 0.</math>
En cas de que l'equació sigui <math>\sqrt{f(x)}=-\sqrt{g(x)}</math>
Llavors només cal prendre les solucions d'<math>x</math> com a un valor real on <math>f(x)=0</math> i <math>g(x)=0.</math> Això és degut a que la primera expressió és sempre positiva i la segona expressió és sempre negativa per tant només coincideix quant totes dues expressions siguin zero al mateix temps.
La implicació oposada és falsa, jo puc trobar <math>x</math> tal que <math>f(x)=g(x),</math> però amb <math>f(x)<0</math> i <math>g(x)<0</math> que queda exclosa com a solució amb l'expressió <math>\sqrt{f(x)}=\sqrt{g(x)}.</math>
Si tot i així es vol l'altra implicació s'hauria de escriure aquesta última alternativa a la primera expressió:
<math>\sqrt{\pm f(x)}=\sqrt{\pm g(x)}</math> <math>\Leftrightarrow f(x)=g(x)</math>
Si, a més, es vol utilitzar valors absoluts llavors queda:
<math>\sqrt{|f(x)|}=\sqrt{|g(x)|}</math> <math>\Leftrightarrow f(x)=\pm g(x)</math>
|}
|-
||
{|width="100%" style="border: 1px solid #bbf" cellpadding="3" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="*" data-collapsetext="Amaga"
|<math>(\sqrt{a}+\sqrt{b})(\sqrt{a}-\sqrt{b})</math> <math>=a-b</math>
|-
|<math>(\sqrt{a}+\sqrt{b})\cdot (\sqrt{a}-\sqrt{b})</math> <math>=\sqrt{a}\cdot\sqrt{a}-\sqrt{a}\cdot\sqrt{b}+\sqrt{b}\cdot\sqrt{a}+\sqrt{b}\cdot\sqrt{b}</math> <math>=\sqrt{a}^2-\sqrt{b}^2</math> <math>=a-b</math>
|}
|-
||
{|width="100%" style="border: 1px solid #bbf" cellpadding="3" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="*" data-collapsetext="Amaga"
|<math>(\sqrt{a}+\sqrt{b})^2</math> <math>=a+2\sqrt{a\cdot b}+b</math>
|-
|<math>(\sqrt{a}+\sqrt{b})^2</math> <math>=(\sqrt{a}+\sqrt{b})\cdot (\sqrt{a}+\sqrt{b})</math> <math>=\sqrt{a}\cdot\sqrt{a}+2\cdot\sqrt{a}\cdot\sqrt{b}+\sqrt{b}\cdot\sqrt{b}</math> <math>=\sqrt{a}^2+2\sqrt{a}\sqrt{b}+\sqrt{b}^2</math> <math>=a+2\sqrt{a\cdot b}+b</math>
|}
|}
Les '''equacions irracionals''' són les que requereixen aplicar les arrel i les seves propietats per resoldre-les.<ref>Recomanada aquesta definició didàctica està escudada en els fets, per tant és de facto una equació irracional. Pot tindre arrels amb les x que vulguis, però, ¿i si es simplifiquen sense cap propietat abans de resoldre l'equació?. Això proposa reptes, ¿hi ha equacions irracionals que no ho són?.
:Si volem '''x''' dintre d'una arrel: <math>\sqrt{x}+x=\sqrt{x}+1</math>
:Si volem que les solucions siguin arrels <math>1+x=\sqrt{2}+1</math></ref>
Són del tipus:
:<math>\sqrt{x+1}=x</math>
{|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff" cellspacing="0" cellpadding="3"
|style="border: 1px solid #bbf" width="550px"|'''Recordatori''' [[Exercicis_d'arrels_IV|d'arrels]]
|-
|style="border: 1px solid #bbf"|<math>\left(\sqrt[n]{x}\right)^n=x</math> si '''n''' és parell es restringeix al domini de l'arrel.
|-
|style="border: 1px solid #bbf"|<math>\left(\sqrt[n]{x}\right)^n=x</math> si '''n''' és imparell és cert a <math>\mathbb{R}.</math>
|}
;Exemples a estudiar:
{|cellspacing="0" cellpadding="0" style="border: 1px solid #77d; background:#f8f8ff;width:100%"
|style="border: 1px solid #77d;width:50%" valign="top"|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d; background:#f8f8ff;width:100%;height:100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Resolució i prova" data-collapsetext="Ocultar"
|-
|1) <math>\sqrt{x^2+1}=2x</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Resolució'''
Fem el quadrat a banda i banda:
<math>\left(\sqrt{x^2+1}\right)^2=(2x)^2\;</math> <math>\Rightarrow \;x^2+1=2^2x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;1=4x^2-x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;1=3x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;\frac{1}{3}=x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;x=\pm\sqrt\frac{1}{3}\;=\pm\frac{1}{\sqrt{3}}=\pm\frac{\sqrt{3}}{3}.</math>
'''Prova'''
Cas <math>x_1=\frac{ \sqrt{3} }{3}\;</math> <math>\Rightarrow\;\text{¿} \sqrt{\left(\frac{ \sqrt{3} }{3}\right)^2+1}=2\left(\frac{ \sqrt{3} }{3}\right) ?\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{\left(\frac{3}{9}\right)+1}=\frac{ 2\sqrt{3} }{3}\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{\frac{12}{9}}=\frac{ 2\sqrt{3} }{3}\;</math> sí és correcte.
Cas <math>x_2=-\frac{ \sqrt{3} }{3}\;</math> <math>\Rightarrow\;\text{¿} \sqrt{\left(-\frac{ \sqrt{3} }{3}\right)^2+1}=2\left(-\frac{ \sqrt{3} }{3}\right) ?\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{\left(\frac{3}{9}\right)+1}=-\frac{ 2\sqrt{3} }{3}\;</math> no és correcte, perquè aquesta arrel és positiva i a l'altre costat de la igualtat és negatiu.
|}
|-
|style="border: 1px solid #77d;width:50%" valign="top"|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d; background:#f8f8ff;width:100%;height:100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Resolució i prova" data-collapsetext="Ocultar"
|-
|2) <math>\sqrt{x-1}-\sqrt{x+2}=-1 </math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Resolució'''
Fem el quadrat a banda i banda:
<math>\left(\sqrt{x-1}-\sqrt{x+2}\right)^2=(-1)^2\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{x-1}^2-2\sqrt{x-1}\sqrt{x+2}+\sqrt{x+2}^2=1\;</math> <math>\Rightarrow\;x-1-2\sqrt{(x-1)(x+2)}+x+2=1\;</math> <math>\Rightarrow\;-2\sqrt{(x-1)(x+2)}=1-x-x+1-2\;</math> <math>\Rightarrow\;-2\sqrt{(x-1)(x+2)}=-2x\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{(x-1)(x+2)}=x\;</math> <math>\Rightarrow\;\sqrt{(x-1)(x+2)}^2=x^2\;</math> <math>\Rightarrow\;(x-1)(x+2)=x^2\;</math> <math>\Rightarrow\;x^2+x-2=x^2\;</math> <math>\Rightarrow\;\cancel{x^2}+x-2=\cancel{x^2}\;</math> <math>\Rightarrow\;x-2=0\;</math> <math>\Rightarrow\;x=2\;</math>
'''Prova'''
::<math>\text{¿}\sqrt{2-1}-\sqrt{2+2}=-1 ?\;</math> <math>\Rightarrow\;1-2=-1\;</math> <math>\Rightarrow\;-1=-1\;</math> sí és correcte.
'''Raonament'''
Compareu amb fer el quadrat a banda i banda de:
<math>\left(\sqrt{x-1}\right)^2=\left(\sqrt{x+2}-1\right)^2\;</math> <math>\Rightarrow\;x-1=\left(\sqrt{x+2}\right)^2-2\sqrt{x+2}+1\;</math> <math>\Rightarrow\;\cancel{x}-1=\cancel{x}+2-2\sqrt{x+2}+1\;</math> <math>\Rightarrow\;-4=-2\sqrt{x+2}\;</math> <math>\Rightarrow\;2=\sqrt{x+2}\;</math> <math>\Rightarrow\;4=x+2\;</math> <math>\Rightarrow\;x=2\;</math>
|}
|-
|style="border: 1px solid #77d;width:50%" valign="top"|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d; background:#f8f8ff;width:100%;height:100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Resolució i prova" data-collapsetext="Ocultar"
|-
|3) <math>\sqrt{x}+\sqrt{x+3}=\sqrt{x+8} </math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Resolució'''
Fem el quadrat a banda i banda:
<math>\left(\sqrt{x}+\sqrt{x+3}\right)^2=\sqrt{x+8}^2\;</math> <math>\Rightarrow \;x+2\sqrt{x}\sqrt{x+3}+x+3=x+8\;</math> <math>\Rightarrow \;2\sqrt{x(x+3)}=x+8-x-x-3\;</math> <math>\Rightarrow \;2\sqrt{x^2+3x}=5-x\;</math> <math>\Rightarrow \;\left(2\sqrt{x^2+3x}\right)^2=(5-x)^2\;</math> <math>\Rightarrow \;2^2\sqrt{x^2+3x}^2=25-10x+x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;4(x^2+3x)=25-10x+x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;4x^2+12x=25-10x+x^2\;</math> <math>\Rightarrow \;4x^2+12x-25+10x-x^2=0\;</math> <math>\Rightarrow \;3x^2+22x-25=0\;</math>
'''Prova'''
Cas <math>x_1=1\;</math> <math>\Rightarrow \;\text{¿}\sqrt{1}+\sqrt{1+3}=\sqrt{1+8}?\;</math> <math>\Rightarrow \;1+2=3\;</math> <math>\Rightarrow \;3=3\;</math> sí és correcte.
Cas <math>x_2=-\frac{25}{3}\;</math> <math>\Rightarrow \;\text{¿}\sqrt{-\frac{25}{3}}?\;</math> no és correcte, perquè a la primera arrel ja surt negatiu.
|}
|-
|style="border: 1px solid #77d;width:50%" valign="top"|
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d; background:#f8f8ff;width:100%;height:100%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Resolució i prova" data-collapsetext="Ocultar"
|-
|4) <math>\sqrt{x+1}+\sqrt{1-x}=\sqrt{2x^2+1}</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Resolució'''
Fem el quadrat a banda i banda:
:<math>\left(\sqrt{x+1}+\sqrt{1-x}\;\right)^2=\sqrt{2x^2+1}^{\;2}\;</math> <math>\Rightarrow \;x+1+2\sqrt{(x+1)(1-x)}+1-x=2x^2+1\;</math> <math>\Rightarrow \;2\sqrt{(1+x)(1-x)}=2x^2-1\;</math> <math>\Rightarrow \;\left(2\sqrt{1-x^2}\right)^2=\left((2x^2-1\right)^2\;</math> <math>\Rightarrow \;4(1-x^2)=4x^4-4x^2+1\;</math> <math>\Rightarrow \;4-\cancel{4x^2}=4x^4-\cancel{4x^2}+1\;</math> <math>\Rightarrow \;4=4x^4+1\;</math> <math>\Rightarrow \;3=4x^4\;</math> <math>\Rightarrow \;\frac{3}{4}=x^4\;</math> <math>\Rightarrow \;\pm\sqrt[4]{\frac{3}{4}}=x\;</math>
'''Prova'''
En aquest cas fem la comprovació amb <math>x = \pm 0,930\,605</math> i surt:<ref>Només perquè quan són expressions difícils de efectuar la prova.</ref>
Cas <math>x_1 = 0,930605\;</math> <math>\Rightarrow 1,652\,892 = 1,652\,892</math> sí és correcte.
Cas <math>x_2 = -0,930605\;</math> <math>\Rightarrow 1,652\,892 = 1,652\,892</math> sí és correcte.
|}
|}
== Equacions exponencials ==
{|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff" align="right" cellspacing="3" cellpadding="0"
|'''Propietats'''
|-
|<math>a^0 =1\;</math> i <math>\;a^1 =a\;</math>
|-
|<math>a^n =\underbrace{a\;\cdot\; ...\;\cdot\; a}
_{\sharp a=n}</math>
|-
|<math>a^{-n}=\tfrac{1}{a^n}</math> i <math>a^n=\tfrac{1}{a^{-n}}</math>
|-
|<math>a^n\cdot a^m=a^{n+m}</math>
|-
|<math>\tfrac{a^n}{a^m}=a^{n+m}</math>
|-
|<math>(a^n)^m=a^{n\cdot m}</math>
|-
|<math>(a\cdot b)^n=a^n\cdot b^n</math>
|-
|<math>\left(\tfrac{a}{b}\right)^n=\tfrac{a^n}{b^n}</math>
|}
Les '''equacions exponencials''' són les que requereixen la utilització de les propietats de les funcions exponencials.
;Notació
La funció exponencial amb base '''a''' i índex x amb resultat '''y''' s'escriu com:
:<math>a^x =y</math> on '''x''' és un nombre real i '''a''' és un valor de <math>(0,1)\cup(1,+\infty)</math>
;Observació
Si <math>a=0</math> llavors <math>a^x=0=y</math>
Si <math>a=1</math> llavors <math>a^x=1=y</math>
<math>a^x >0</math> per qualsevol <math>x\in\mathbb{R}</math>
=== Propietat ===
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 1px solid #77d; background:#fff" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|<math>a^x=a^y</math> <math>\Leftrightarrow x=y</math> on <math>a\in(0,1)\cup (1,+\infty)</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Demostració'''
<math>\Rightarrow</math>) Suposem que siguin iguals, llavors <math>y=x+\varepsilon</math> on per hipòtesi <math>\varepsilon \neq 0.</math>
:<math>\Rightarrow a^x=a^{x+\varepsilon}</math> <math>\Rightarrow \cancel{a^x}=\cancel{a^x}\cdot a^{\varepsilon}</math> <math>\Rightarrow 1=a^\varepsilon</math>
Per les propietats de potències té com a conseqüència <math>\varepsilon =0</math> que contradiu la hipòtesi, llavors obligatòriament <math>x=y.</math>
<math>\Leftarrow</math>) El camí invers es trivial, si <math>x=y</math> llavors <math>a^x=a^x</math>.
Per tant queda provat que <math>a^x=a^y</math> <math>\Leftrightarrow x=y</math> i és a dir no hi ha pèrdua de solucions en passar d'una expressió a l'altra.
|}
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 1px solid #77d; background:#fff" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|Donat <math>x<y</math> es té:
Si <math>a>1</math> llavors <math>a^x<a^y</math> llavors es diu que <math>a^x</math> és una funció creixent.
Si <math>0<a<1</math> llavors <math>a^x>a^y</math> llavors es diu que <math>a^x</math> és una funció decreixent.
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|'''Demostració'''
S'ha d'aplicar que si <math>a>1</math> llavors <math>a^x>1</math> amb qualsevol <math>x>0.</math>
:Si <math>a^x<a^y</math> <math>\Leftrightarrow 1<a^{y-x}</math> cert si <math>a>1</math> ja que <math>0<y-x</math>.
Fent el canvi <math>b=a^{-1}</math> llavors <math>b>1</math> i es fa el mateix:
:<math>b^x<b^y</math> <math>\Leftrightarrow\frac{1}{a^x}<\frac{1}{a^y}</math> <math>\Leftrightarrow a^y<a^x</math> <math>\Leftrightarrow a^x>a^y.</math>
|}
==== Exemples d'equacions ====
[[File:Exponente de bases racionales 01.svg|right|800px]]
1) Representa les funcions exponencials donades:
Cas: <math>a>1</math>
:a) <math>f(x)=10^x</math>
:b) <math>f(x)=2^x</math>
:c) <math>f(x)=1,5^x</math>
:d) <math>f(x)=1,05^x</math>
Cas: <math>a\in(0,1)</math>
:e) <math>f(x)=\left(\tfrac{1}{10}\right)^x</math>
:f) <math>f(x)=\left(\tfrac{1}{2}\right)^x</math>
:g) <math>f(x)=\left(\tfrac{1}{1,5}\right)^x</math>
:h) <math>f(x)=\left(\tfrac{1}{1,05}\right)^x</math>
2) Troba la solució de:
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|a) <math>3^x=9</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|
;Solució:
Fem que tot sigui de la mateixa potència per tant <math>9=3^2</math>
:<math>3^x=3^2</math>
Apliquem la primera propietat
:<math>3^x=3^2</math> <math>\Leftrightarrow x=2.</math>
|}
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|b) <math>7^{3x}=7^2</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|
;Solució:
Apliquem la primera propietat
:<math>7^{3x}=7^2</math> <math>\Leftrightarrow 3x=2</math>
Aïllant la x tenim que <math>x=\tfrac{2}{3}.</math>
|}
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|c) <math>2^{1-x}=8</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|
;Solució:
Fem que tot sigui de la mateixa potència per tant <math>8=2^3</math>
:<math>2^{1-x}=2^3</math>
Apliquem la primera propietat
:<math>2^{1-x}=2^3</math> <math>\Leftrightarrow 1-x=3</math>
Aïllant la x s'obté que <math>x=-2.</math>
|}
2) Fent el canvi <math>t=a^x</math> troba la solució de
{|cellspacing="3" cellpadding="3" style="border: 0px solid #77d" width="70%" class="mw-collapsible mw-collapsed" data-expandtext="Demostració" data-collapsetext="Amaga"
|-
|a) <math>5^{2x}+5^x=2</math>
|-
|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff"|
;Solució:
Arreglem la visibilitat de <math>5^x</math>
:<math>\left(5^x\right)^2+5^x=2</math>
Sigui <math>t=5^x</math> llavors es substitueix i queda
:<math>t^2+t=2</math> <math>\Rightarrow t_1=1,\;t_2=-2</math>
;cas t=1:
Si <math>5^x=1</math> per la propietat <math>a^0 =1</math> tenim que
:<math>5^x=5^0</math> <math>\Leftrightarrow x=0.</math>
;cas t=-2
Si <math>5^x=-2</math> per la propietat <math>a^x >0</math> per tant '''no''' és possible.
|}
==== Exercicis ====
1) Resol cada apartat.
:a) <math>10^x=1</math>
:b) <math>3^{1+x}=27</math>
:c) <math>7^{x^2-x}=1</math>
:d) <math>2^{12}-2^{3x}=0</math>
:e) <math>2^{x^2}-2^{-2x+1}=0</math>
== Equacions logarítmiques ==
{|style="border: 1px solid #bbf;background:#fff" align="right" cellspacing="3" cellpadding="0"
|Propietats
|-
|<math>\log_a x = \log_a y</math> <math>\Leftrightarrow x = y</math>
|-
|<math>\log_a a = 1\;</math> 𝑖 <math>\;\log_a 1 =0</math>
|-
|<math>\log_a x = \frac{\log x}{\log a}</math>
|-
|<math>\log_a (xy) = \log_a x + \log_a y</math>
|-
|<math>\log_a \frac{x}{y} =\log_a x -\log_a y</math>
|-
|<math>\log_a (x^n) =n \log_a x</math>
|-
|<math>\log_a \sqrt[n]{x}=\tfrac{log_a x}{n}</math>
|}
Les '''equacions logarítmiques''' són les que requereixen utilitzar propietats dels logaritmes per ser resoltes.
;Notació
El logaritme en base '''a''' de argument '''x''' i índex o resultat '''y''' s'escriu com:
:<math>\log_a x=y</math> on '''x''' és un nombre real a <math>(0,+\infty)</math>
Recordant que:
:<math>\log x </math> serà el logaritme en base 10, és a dir <math>\log_{10} x.</math>
:<math>\ln x </math> serà el logaritme en base '''e''', és a dir <math>\log_e x</math> i se'n diu '''logaritme neperià''' o natural.
;Definició
:<math>\log_a x=y</math> <math>\Leftrightarrow x=a^y,\;\;</math> on <math>x\in (0,+\infty)</math>
En alguns països i en àmbits científics hi ha consideracions de <math>\log x</math> com a <math>\log_e x,</math> i també per defecte es pot trobar <math>\log x</math> com a <math>\log_2 x.</math>
== Notes i referències ==
[[Category:Matemàtiques de batxillerat]]
[[Category:CA]]
1zmwg414u5winjqxhwp55uqgjzijalc
Translations:Main Page/Page display title/ha
1198
53883
386523
386515
2026-11-04T01:18:51Z
ꠢꠣꠍꠘ ꠞꠣꠎꠣ
51302
Reverted edits by [[Special:Contributions/~2026-58255-66|~2026-58255-66]] ([[User talk:~2026-58255-66|talk]]) to last revision by [[User:AtUkr|AtUkr]]
373590
wikitext
text/x-wiki
Babban Shafi
41n9hjgpemcapzra1a418mykinfnkmf
Main Page/ha
0
53884
386522
386514
2026-11-04T01:16:10Z
ꠢꠣꠍꠘ ꠞꠣꠎꠣ
51302
Reverted edit by [[Special:Contributions/~2026-58255-66|~2026-58255-66]] ([[User talk:~2026-58255-66|talk]]) to last revision by [[User:AtUkr|AtUkr]]
386522
wikitext
text/x-wiki
<languages />
{{:Main Page/Top}}
{{Frame|Wikiversity:Announcements}}__NOTOC__
<span id="What_is_Wikiversity?"></span>
== Menene Wikiversity? ==
<div class="mw-translate-fuzzy">
Wikiversity wata manhajar ce ta [[foundationsite:our-work/wikimedia-projects|furojet]] na [[w:ha:Gidauniyar Wikimedia|Gidauniyar Wikimedia]]. Ita ce gidauniyar haɗa kayan amfani na ilimi da kuma koyan ilimi a aika ce, domin yaɗa ilimi kyauta. Mun samar da kundi na kyauta, wato [[w:Free content|ilimi na kyauta]] domin samar da hanyoyin samun ilimi ta hanyar furojet. Kuma muna da ƙudurin aiki tare da wasu Wikimedia furojet domin samun taimakawar su a cikin cigaban kundin ilimi.
</div>
<div class="mw-translate-fuzzy">
A yanzu dai, [[:en:Wikiversity:Main Page|English]], [[:de:Hauptseite|German]], [[:es:Portada|Spanish]], [[:fr:Accueil|French]], [[:it:Pagina principale|Italian]], [[:el:Kύρια Σελίδα|Greek]], [[:ja:メインページ|Japanese]], [[:ko:대문|Korean]], [[:pt:Página principal|Portuguese]], [[:cs:Wikiverzita:Hlavní strana|Czech]], [[:fi:Etusivu|Finnish]], [[:ru:Заглавная страница|Russian]], da kuma [[:zh:Wikiversity:首页|Chinese]] sun haɓaka zuwa [[Wikiversity:separate projects|separate projects]]. Duba nan: [[States of Wikiversities]].
</div>
<span id="What_is_Wikiversity_Beta?"></span>
== Menene Wikiversity Beta? ==
<div class="mw-translate-fuzzy">
Wikiversity Beta wani [[Wikiversity:multilingualism|rassan yaruka ne]], wato gidudauniya ce wacce take haɗa kan furojet na Wikiversity a cikin harsuna daban daban, domin samar da cikar aniyar mu na [[Wikiversity:Mission|mission]] kamar yanda aka yarje a nan [[Wikiversity:Approved Wikiversity project proposal|Wikiversity project proposal]]. Wannan shafin na yanar gizo na ɗauke da tattaunawa akan ƙa'idojin amfani na Wikiversity [[Wikiversity:Policies|ƙa'idojin amfani na Wikiversity]] domin [[Wikiversity:research guidelines|binciken da'akayi na asali]].
</div>
<div class="mw-translate-fuzzy">
Harwa yau kuma Wikiversity Beta na matsayin serves as an [[category:wikiversity incubator|inkubeta]] domin Wikiversities na waɗanda har yanzu ba'a samar musu da shafin yanar gizo ba.
</div>
'''Domin samun sabuwar yanar gizo ta Wikiversity''', kana buƙata editoci jajirtattu guda uku akan furojet ɗin. Sannan sai ka nema izini a nan [[m:Requests for new languages#Wikiversity|neman izini]] (at [[m:|Meta]]) domin a samar da shafin. Kafin nan, domin samar da sabuwar shafi na wani yare, ana riƙon da ka sanya tampileti na babban shafi a cikin [[Template:Main page]].
<div class="mw-translate-fuzzy">
''Duba nan kuma: [[Help:FAQ/En|Ayi tambaya a nan akai akai]].''
</div>
<span id="Works_in_progress"></span>
<div class="mw-translate-fuzzy">
== Aikin da'ke kan yi==
* [[m:Talk:Www.wikiversity.org template|Cigaba]] our multilingual portal (http://www.wikiversity.org)
* Ku samar da ci gaba (da kuma fassara) shafin mu na [[Wikiversity:policies|ƙa'idojin amfani da kuma tsare-tsare]] wanda za'a sanya a dukkanin furojet na Wikiversity a kowanne yare.
** Should Wikiversity allow all types of [[Wikiversity:Research/En|research]], including [[Wikiversity:Original research/En|original research]].
** [[Wikiversity:Research guidelines/En|Research guidelines]] — what rules are needed to assure that only high quality, scholarly research activities take place.
</div>
<div class="mw-translate-fuzzy">
== Ana san jin ra'ayin ka/ki ==
* Feedbacks for Wikiversity: [[Wikiversity:Feedback]]
* For custodial help: [[Wikiversity:request custodian action]].
* General comments, suggestions, and proposals for the site: [[Wikiversity:Babel]]
* [http://lists.wikimedia.org/pipermail/wikiversity-l/{{CURRENTYEAR}}-{{CURRENTMONTHNAME}}/thread.html New threads] from the [http://lists.wikimedia.org/pipermail/wikiversity-l/ Wikiversity mailing list].
</div>
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
== Have your say ==
</div>
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
* Feedback for Wikiversity: [[Wikiversity:Feedback]]
* For custodial help: [[Wikiversity:Request custodian action]].
* General comments, suggestions, and proposals for the site: [[Wikiversity:Babel]]
* [http://lists.wikimedia.org/pipermail/wikiversity-l/{{CURRENTYEAR}}-{{CURRENTMONTHNAME}}/thread.html New threads] from the [http://lists.wikimedia.org/pipermail/wikiversity-l/ Wikiversity mailing list].
</div>
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
== Separate projects ==
{{Wikiversity:Separate projects}}
</div>
<div lang="en" dir="ltr" class="mw-content-ltr">
== Sister projects ==
{{Sisterprojects}}
</div>
{{Main page interwikis}}
[[Category:Main Page{{#translation:}}]]
8zrsm6o94pt57l3l80flj4hd61lr70m
Translations:Main Page/2/ha
1198
53886
386521
386513
2026-11-04T01:16:09Z
ꠢꠣꠍꠘ ꠞꠣꠎꠣ
51302
Reverted edit by [[Special:Contributions/~2026-58255-66|~2026-58255-66]] ([[User talk:~2026-58255-66|talk]]) to last revision by [[User:AtUkr|AtUkr]]
381189
wikitext
text/x-wiki
!!FUZZY!!Wikiversity wata manhajar ce ta [[foundationsite:our-work/wikimedia-projects|furojet]] na [[w:ha:Gidauniyar Wikimedia|Gidauniyar Wikimedia]]. Ita ce gidauniyar haɗa kayan amfani na ilimi da kuma koyan ilimi a aika ce, domin yaɗa ilimi kyauta. Mun samar da kundi na kyauta, wato [[w:Free content|ilimi na kyauta]] domin samar da hanyoyin samun ilimi ta hanyar furojet. Kuma muna da ƙudurin aiki tare da wasu Wikimedia furojet domin samun taimakawar su a cikin cigaban kundin ilimi.
424vo6556s9xp7zt9ljul3b7sffwnv8
Văn học Việt Nam
0
56225
386526
2026-11-04T09:09:07Z
Learner 1apu
56062
Created page with "Văn Học Việt Nam là môn học về tư tưởng, văn phong , tác giả và tác phẩm , cùng tiến trình thành lập và hoàn thiện ngôn ngữ và triết lý trong đời sống văn hóa người Việt Nam trong suốt hơn 7000 năm lịch sử của dân tộc Việt Nam. Nếu câu chuyện về Nữ Hoàng Cleo Partra nói về danh dự của người mẫu của dân tộc Ai Cập Cổ Xưa thời truyền thuyết về Bà Trưng , Bà Triệ..."
386526
wikitext
text/x-wiki
Văn Học Việt Nam là môn học về tư tưởng, văn phong , tác giả và tác phẩm , cùng tiến trình thành lập và hoàn thiện ngôn ngữ và triết lý trong đời sống văn hóa người Việt Nam trong suốt hơn 7000 năm lịch sử của dân tộc Việt Nam. Nếu câu chuyện về Nữ Hoàng Cleo Partra nói về danh dự của người mẫu của dân tộc Ai Cập Cổ Xưa thời truyền thuyết về Bà Trưng , Bà Triệu , về Thánh Giống Về Thạch Sanh , Về Nõ Thần An Dương Vương vv biểu hiện khả năng tự tồn của dân tộc và cùng lúc ta có những thi văn như bản tuyên ngôn độc lập của Lý Thường Kiệt , Bài Thơ Bình Ngô Đại Cáo của Nguyễn Trãi , cho thấy những dấu ấn tầm linh siêu việt vượt ngoài cái bình thường của văn hóa ngôn ngữ.
40e3ro3b6ziffkh96z53qdjrhvzv7ra