U parku su staru klackalicu duljine metra zamijenili novom, duljine metara. Na staroj je klackalici Ana sjedila na samom rubu, a Pero se morao približiti Ani da bi bili u ravnoteži. Na novoj je klackalici Pero centimetara dalje od uporišta nego što je bio na staroj klackalici, a Ana opet sjedi na rubu. Koliko je Pero udaljen od uporišta na novoj klackalici, ako su on i Ana u ravnoteži? Koliko iznosi Anina masa ako je Perina masa kilograma?
Klackalica je u ravnoteži ako je
gdje su
mase djece koja se klackaju, a
udaljenosti su djece od središta ravnoteže, odnosno uporišta ili oslonca klackalice (na staroj klackalici). Djeca se mogu jedno drugome primicati po klackalici a da ona ostane u ravnoteži. (Zakon poluge, Fizika?)
Sparite jednadžbu koja opisuje ravnotežu na klackalici s klackalicom na koju se odnosi.
Neka je Anina masa, Perina masa, je Anina udaljenost, a Perina udaljenost od uporišta (sve se odnosi na staru klackalicu).
Stara klackalica
|
|
Nova klackalica
|
|
Nepoznate veličine izračunat ćemo iz sljedećeg sustava jednadžbi.
Koristit ćemo metodu komparacije.
Nakon što izjednačimo desne strane, slijedi:
a iz prve ćemo jednadžbe izračunati Aninu masu:
Na novoj klackalici Pero mora sjediti na udaljenosti od
od uporišta kako bi Ana i on bili u ravnoteži.
Na slici su prikazani grafovi gibanja troje ljudi i po ravnoj cesti (zamislimo da se gibaju duž osi ).
Sparite brzine i osobe čije se to brzine.
Brzinu od ima osoba | |
Brzinu od ima osoba | |
Brzinu od ima osoba |
Hoće li se ikada sve tri osobe naći na istom mjestu?
Sparite sustav jednadžbi s tumačenjem rješenja tog sustava.
|
Vrijeme i mjesto susreta osoba i |
|
Vrijeme i mjesto susreta osoba i |
|
Vrijeme i mjesto susreta osoba i |
Točno vrijeme susreta osoba
i
jest
Zbroj znamenaka troznamenkastog broja jest
Broj zapisan istim znamenkama, ali u obrnutom poretku veći je za
od početnog broja. Ako je zbroj znamenaka jedinica i desetica dvostruko veći od znamenke stotica, odredite početni broj.
Početni broj možemo zapisati kao
gdje su
znamenke. Tada je
rješenje sljedećih jednadžbi:
Znamenke traženog troznamenkastog broja rješenje su sustava:
Traženi broj je
Dino je negdje pročitao da se lako uštedi novac prikupljajući kovanice. Stoga je pripremio tri kasice: jednu za kovanice od jedne kune, jednu za kovanice od kune i jednu za kovanice od kuna. Svi su ukućani pripomogli i odlagali svoje kovanice u kasice, pa je nakon dva mjeseca Dino prepune kasice odnio u banku. Na njegov je račun uplaćen ukupan iznos od kune, a ukupno je bilo kovanica. Ukupan broj kovanica od jedne kune i od pet kuna bio je za veći od broja kovanica od kune.
Koliko je Dino prikupio kovanica od svake vrste?
Ako su realni brojevi, broj označit ćemo simbolom i zvat ćemo determinanta drugog reda ili determinanta
Zašto oznaka
Označimo koeficijente sustava ovako
U sljedećoj interakciji dana su četiri sustava. Riješite sustave i upišite rješenja na odgovarajuća mjesta. Izračunajte zadane determinante (elementi determinanti su koeficijenti sustava) i dobivene vrijednosti upišite na odgovarajuća mjesta. Istražite i otkrijte vezu između rješenja danih sustava i zadanih determinanti u tablici.
Ako je
sustav dviju linearnih jednadžbi s dvjema nepoznanicama koji ima rješenje
tada vrijedi:
Primjer 1.
Riješimo sustav koristeći determinante.
Pri rješavanju sustava pomoću determinanti koristit ćemo sljedeće oznake:
Uočite da su u determinanti koeficijenti sustava koji stoje uz nepoznanicu u prvom stupcu, a oni koji su uz nepoznanicu u drugom.
Kod determinante prvi je stupac (iz ) zamijenjen slobodnim članovima sustava
Kod determinante drugi je stupac (iz ) zamijenjen slobodnim članovima sustava
Sustav dviju linearnih jednadžbi s dvjema nepoznanicama može se riješiti pomoću determinanti drugog reda.
Tada za rješenje sustava računamo prema:
Ova se metoda rješavanja još naziva i Cramerovo pravilo.
Gabriel Cramer bio je švicarski matematičar (Ženeva, 31. VII. 1704 – Bagnols-sur-Cèze, 4. I. 1752).
Doktorirao (1722.) na Sveučilištu u Ženevi gdje je i radio.
Njegov Uvod u analizu algebarskih krivulja jedan je od prvih radova s područja analitičke geometrije. U njemu je raspravljao o algebarskim krivuljama i opisao način rješavanja sustava linearnih jednadžbi s pomoću determinanti koji se danas naziva Cramerovo pravilo.
Ako je sustav nema rješenja.
Ako je sustav ima beskonačno mnogo rješenja.
Obrazložite!
Odredite parametar tako da sustav nema rješenja
Istražite.
Ako je grafičko rješenje linearne jednadžbe pravac, što će biti grafičko rješenje linearne jednadžbe
Što će grafički predstavljati rješavanje sustava triju linearnih jednadžbi s trima nepoznanicama? Što sve možete dobiti kao rješenje?
Pronađite i prezentirajte Cramerovo pravilo za sustav triju linearnih jednadžbi s trima nepoznanicama.