родители, желающие разобраться в теме вместе с детьми или проверить их знания;
все, кто готовится к экзаменам по математике.
Время чтения — 6 минут
Теорема Виета — важный инструмент в школьной алгебре, который значительно упрощает нахождение корней квадратного уравнения. В отличие от традиционного метода с использованием дискриминанта, этот подход позволяет решать задачи быстрее.
Тема входит в программу 8 класса и регулярно встречается на ОГЭ. Разберём всё по порядку: от базовых понятий до разбора конкретных задач.
Основные понятия
Прежде чем перейти к теореме, важно разобраться с несколькими терминами. Без них дальнейшее объяснение будет неполным.
Квадратное уравнение — это уравнение вида:
Квадратное уравнение может иметь два разных корня, один корень или не иметь решений вообще — это зависит от значения дискриминанта.
Дискриминант рассчитывается по следующей формуле:
Приведённое квадратное уравнение — это особый случай, когда коэффициент при x² равен 1. Теорема Виета в своей классической форме используется именно для уравнений такого вида:
x² + bx + c = 0
Математика станет понятной
в онлайн-школе IBLS+: занимайтесь в группах до 20 человек, получайте индивидуальную обратную связь и улучшайте результаты
Теорема Виета устанавливает связь между корнями квадратного уравнения и его коэффициентами. Для приведённого уравнения x² + bx + c = 0, где x₁ и x₂ — корни, справедливы два равенства:
Иными словами:
сумма корней равна второму коэффициенту, но с противоположным знаком;
произведение корней соответствует свободному члену уравнения.
Именно эти два условия и образуют систему уравнений — фигурную скобку, которую обычно записывают при решении задач методом подбора.
Важно: теорема работает только тогда, когда уравнение является приведённым (то есть первый коэффициент равен 1) и имеет два корня (дискриминант D > 0 или D = 0).
Доказательство теоремы Виета
Понимать доказательство теоремы не обязательно для решения задач, но оно помогает убедиться, что формула — не просто правило из учебника, а логически обоснованное утверждение.
Пусть дано приведённое квадратное уравнение x² + bx + c = 0, и его дискриминант D > 0.
Числители перемножаются по формуле разности квадратов: (−b)² − (√D)² = b² − D.
Подставим D = b² − 4c: b² − (b² − 4c) = 4c.
Делим 4c на 4: получаем c.
Итог: x₁ · x₂ = c ✓
Теорема доказана.
Обратная теорема Виета
Обратная теорема Виета — это утверждение, которое работает в обратном направлении. Если даны два числа, сумма которых равна −b, а произведение равно c, то эти числа являются корнями уравнения x² + bx + c = 0.
Доказательство обратной теоремы
Пусть числа x₁ и x₂ удовлетворяют условиям:
x₁ + x₂ = −b
x₁ · x₂ = c
Составим уравнение с этими корнями:
(x − x₁)(x − x₂) = 0
Раскроем скобки:
x² − (x₁ + x₂)x + x₁·x₂ = 0
Подставим условия:
x² − (−b)·x + c = 0 → x² + bx + c = 0
Получили исходное уравнение. Значит, x₁ и x₂ действительно являются его корнями.
Пример применения обратной теоремы
Дано: x² − 5x + 6 = 0
По теореме Виета:
x₁ + x₂ = 5
x₁ · x₂ = 6
Подбираем два числа: их сумма равна 5, а произведение равно 6.
Это числа 2 и 3, поскольку: 2 + 3 = 5 и 2 · 3 = 6.
Ответ: x₁ = 2, x₂ = 3
Как решить уравнение по теореме Виета: разбор примеров
Рассмотрим несколько задач — от простой к более сложной. Именно такие задачи встречаются в учебниках и на контрольных работах. Понять, как решать по теореме Виета, проще всего на конкретных числах.
Пример 1. Простое уравнение
Дано: x² + 4x - 21 = 0
Коэффициенты: b = 4, c = -21.
По теореме Виета:
x₁ + x₂ = -4
x₁ · x₂ = -21
Подбираем числа с суммой -4 и произведением -21. Это числа -7 и 3.
Ответ: x₁ = -7, x₂ = 3
Пример 2. Оба корня отрицательные
Дано: x² + 10x + 21 = 0
Коэффициенты: b =10, c = 21.
По теореме Виета:
x₁ + x₂ = −10
x₁ · x₂ = 21
Оба числа должны быть отрицательными (произведение положительное, сумма отрицательная). Подходят −3 и −7.
Ответ: x₁ = −3, x₂ = −7
Пример 3. Корни разных знаков
Дано: x² + 5x − 14 = 0
Коэффициенты: b = 5, c = −14.
По теореме Виета:
x₁ + x₂ = -5
x₁ · x₂ = −14
Произведение отрицательное — значит числа разных знаков. Перебираем пары: 2 и −7 → сумма -5 ✓, произведение −14 ✓.
Ответ: x₁ = 2, x₂ = −7
Как решить неприведённое квадратное уравнение
Теорема Виета в своей классической форме применяется исключительно к приведённым уравнениям, где коэффициент при x² равен 1. Если этот коэффициент отличается от единицы, уравнение следует преобразовать в стандартный вид.
Для этого достаточно разделить обе части на коэффициент a.
Пример:
Дано: 4x² − 8x + 4 = 0
Делим всё на 4: x² − 2x + 1 = 0.
По теореме Виета: x₁ + x₂ = 2, x₁ · x₂ = 1.
Подбираем: 1 и 1 → сумма 2 ✓, произведение 1 ✓.
Ответ: x₁ = 1, x₂ = 1
Если числа по условию задачи не подбираются «красиво», значит решение стоит начать с проверки дискриминанта. Теорема Виета хорошо работает тогда, когда корни — целые числа или несложные дроби.
Теорема Виета — это не просто формула из учебника по математике. Это удобный инструмент, который экономит время на экзаменах и контрольных работах. Главное — понять принцип: сумма и произведение корней жёстко связаны с коэффициентами уравнения, и этой связью можно пользоваться в обе стороны. Регулярная практика на задачах позволит довести применение теоремы до автоматизма.
Онлайн-школа IBLS
Школьное образование, не выходя из дома. Оставьте заявку на консультацию, и мы подберем формат, который подходит вашей семье