Berechnen sie den schnittpunkt zweier geraden

Wenn sich gerade Linien in einem zweidimensionalen Graphen schneiden, geschieht dies nur an einem Punkt, angegeben durch die Koordinaten x und y. Da beide Geraden durch diesen Punkt verlaufen, wissen Sie, dass die x- und y-Koordinaten beide Gleichungen erfüllen müssen. Mit ein paar zusätzlichen Techniken können Sie die Schnittpunkte von Parabeln und anderen quadratischen Kurven mit derselben Logik finden.

Schritte

Methode 1 von 2: Bestimmung des Schnittpunkts zwischen zwei Geraden

Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 1
1. Schreiben Sie die Gleichung einer beliebigen Geraden mit y auf der linken Seite. Ändern Sie gegebenenfalls die Gleichung so, dass y auf einer Seite des Gleichheitszeichens isoliert ist. Wenn die Gleichung mit f(x) oder g(x) anstelle von y geschrieben wird, trennen Sie diesen Term. Denken Sie daran, dass Sie Begriffe eliminieren können, indem Sie auf beiden Seiten dieselbe Operation ausführen.
  • Sind die Gleichungen unbekannt?, dann bestimme es basierend auf den gegebenen Informationen.
  • Beispiel: Angenommen, Sie haben zwei Zeilen ja=x+3{displaystyle y=x+3}y=x+3 und ja-12=-2x{displaystyle y-12=-2x}y-12=-2x. Um y in der zweiten Gleichung zu trennen, addiere 12 zu jeder Seite: ja=12-2x{displaystyle y=12-2x}y=12-2x
Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 2
2. Stellen Sie sicher, dass die rechten Seiten der Gleichungen gleich sind. Wir suchen einen Punkt, an dem die beiden Linien die gleichen x- und y-Werte haben; Dies ist der Punkt, an dem sich die Linien schneiden. Beide Gleichungen haben nur ein y auf der linken Seite, also wissen wir, dass die rechten Seiten gleich sind. Schreiben Sie eine neue Gleichung, die dies zeigt.
  • Beispiel: Wir wissen das ja=x+3{displaystyle y=x+3}y=x+3 und ja=12-2x{displaystyle y=12-2x}y=12-2x, und somit x+3=12-2x{displaystyle x+3=12-2x}x+3=12-2x.
  • Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 3
    3. Löse x in der Gleichung. Die neue Gleichung hat nur eine Variable, x. Lösen Sie dies mit Algebra, indem Sie dieselbe Operation auf beiden Seiten ausführen. Finden Sie die x-Terme jeder Seite der Gleichung und setzen Sie sie in die Form x = __ (falls nicht möglich, lesen Sie am Ende dieses Abschnitts weiter).
  • Beispiel:x+3=12-2x{displaystyle x+3=12-2x}x+3=12-2x
  • Telefon 2x{displaystyle 2x}2x auf jeder Seite:
  • 3x+3=12{displaystyle 3x+3=12}3x+3=12
  • Subtrahiere 3 von jeder Seite:
  • 3x=9{displaystyle 3x=9}3x=9
  • Teilen Sie jede Seite durch 3:
  • x=3{displaystyle x=3}x=3.
  • Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 4
    4. Verwenden Sie diesen x-Wert, um nach y . aufzulösen. Wähle die Gleichung jeder Linie. Ersetze jedes x in der Gleichung durch die gefundene Antwort. Jetzt löse nach y.
  • Beispiel:x=3{displaystyle x=3}x=3 und ja=x+3{displaystyle y=x+3}y=x+3
  • ja=3+3{displaystyle y=3+3}y=3+3
  • ja=6{displaystyle y=6}y=6
  • Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 5
    5. Überprüfe deine Arbeit. Es ist ratsam, Ihren x-Wert in die andere Gleichung einzufügen, um zu sehen, ob Sie das gleiche Ergebnis erhalten. Wenn Sie eine andere Lösung für y erhalten, gehen Sie zurück und überprüfen Sie Ihre Arbeit auf Fehler.
  • Beispiel:x=3{displaystyle x=3}x=3 und ja=12-2x{displaystyle y=12-2x}y=12-2x
  • ja=12-2(3){displaystyle y=12-2(3)}y=12-2(3)
  • ja=12-6{displaystyle y=12-6}y=12-6
  • ja=6{displaystyle y=6}y=6
  • Dies ist die gleiche Antwort wie zuvor erhalten. Wir haben keine Fehler gemacht.
  • Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 6
    6. Notieren Sie die x- und y-Koordinaten des Schnittpunkts. Sie haben nun nach dem x-Wert und y-Wert des Schnittpunkts der beiden Geraden aufgelöst. Schreibe den Punkt als Koordinate mit dem x-Wert als erster Zahl.
  • Beispiel:x=3{displaystyle x=3}x=3 und ja=6{displaystyle y=6}y=6
  • Die beiden Geraden schneiden sich im Punkt (3.6).
  • Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 7
    7. Ungewöhnliche Ergebnisse verarbeiten. Einige Gleichungen machen es unmöglich, x . zu lösen. Das bedeutet nicht unbedingt, dass du einen Fehler gemacht hast. Es gibt zwei Möglichkeiten, wie ein Leitungspaar zu einer Sonderlösung führen kann:
  • Wenn die beiden Geraden parallel sind, schneiden sie sich nicht . Die x-Terme können eliminiert werden und Ihre Gleichung kann zu einer ungültigen Gleichung vereinfacht werden (z. B 0=1{displaystyle 0=1}0=1). Hinweis hier`die Linien schneiden sich nicht oder keine gültige Lösung` wenn du antwortest.
  • Wenn die beiden Gleichungen dieselbe Gerade beschreiben, dann `schneiden` sie sich überall. Sie können die x-Terme eliminieren und Ihre Gleichung zu einer gültigen Gleichung vereinfachen (z. B 3=3{displaystyle 3=3}3=3). aufschreiben `die beiden Zeilen sind gleich` als antwort.
  • Methode 2 von 2: Probleme mit quadratischen Gleichungen

    Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 8
    1. Lernen Sie quadratische Gleichungen zu erkennen. In einer quadratischen Gleichung gibt es eine oder mehrere Variablen in quadratischer Form (x2{displaystyle x^{2}}x^{2} oder ja2{displaystyle y^{2}}y^{2}), und es gibt keine höheren Mächte. Die durch Gleichungen dargestellten Geraden sind gekrümmt und können daher eine Gerade in 0, 1 oder 2 Punkten schneiden. In diesem Teil erfahren Sie, wie Sie die Schnittpunkte eines solchen Problems finden.
    • Berechnen Sie Gleichungen in Klammern, um zu sehen, ob sie quadratisch sind. Zum Beispiel, ja=(x+3)(x){displaystyle y=(x+3)(x)}y=(x+3)(x) ist quadratisch, weil Sie es außerhalb von Klammern setzen können, wennja=x2+3x.{displaystyle y=x^{2}+3x.}y=x^{2}+3x
    • Gleichungen eines Kreises oder einer Ellipse haben beide ein x2{displaystyle x^{2}}x^{2} wie ein ja2{displaystyle y^{2}}y^{2} Begriff. Wenn Ihnen diese Sonderfälle schwer fallen, lesen Sie unter Tipps am Ende dieses Artikels weiter.
    Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 9
    2. Schreiben Sie die Gleichungen in Bezug auf y. Schreiben Sie bei Bedarf jede Gleichung so um, dass y auf einer Seite liegt.
  • Beispiel: Finde den Schnittpunkt von x2+2x-ja=-1{displaystyle x^{2}+2x-y=-1}x^{2}+2x-y=-1 und ja=x+7{displaystyle y=x+7}y=x+7.
  • Schreiben Sie die quadratische Gleichung in Bezug auf y um:
  • ja=x2+2x+1{displaystyle y=x^{2}+2x+1}y=x^{2}+2x+1 und ja=x+7{displaystyle y=x+7}y=x+7.
  • Dieses Beispiel hat eine quadratische Gleichung und eine lineare Gleichung. Probleme mit zwei quadratischen Gleichungen werden auf die gleiche Weise gelöst.
  • Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 10
    3. Kombinieren Sie die beiden Gleichungen, um das y . zu eliminieren. Wenn Sie beide Gleichungen gleich y gemacht haben, wissen Sie, dass die beiden Gleichungen ohne das y gleich sind.
  • Beispiel:ja=x2+2x+1{displaystyle y=x^{2}+2x+1}y=x^{2}+2x+1 und ja=x+7{displaystyle y=x+7}y=x+7
  • x2+2x+1=x+7{displaystyle x^{2}+2x+1=x+7}x^{2}+2x+1=x+7
  • Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 11
    4. Ordne die neue Gleichung so um, dass eine Seite gleich Null ist. Verwenden Sie mathematische Standardmethoden, um alle Terme auf einer Seite der Gleichung zu erhalten. Dies ist die erforderliche Einrichtung der Probleme, um sie im nächsten Schritt lösen zu können.
  • Beispiel:x2+2x+1=x+7{displaystyle x^{2}+2x+1=x+7}x^{2}+2x+1=x+7
  • Subtrahiere x von jeder Seite:
  • x2+x+1=7{displaystyle x^{2}+x+1=7}x^{2}+x+1=7
  • Subtrahiere 7 von jeder Seite:
  • x2+x-6=0{displaystyle x^{2}+x-6=0}x^{2}+x-6=0
  • Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 12
    5.Löse die quadratische Gleichung. Wenn eine Seite gleich Null ist, gibt es drei Möglichkeiten, die quadratische Gleichung zu lösen. Jeder bevorzugt eine andere Methode. Sie können mehr über die quadratische Formel von lesen `das Quadrat teilen`, oder Sie können diesem Beispiel dafür weiter folgen faktorisieren Methode:
  • Beispiel:x2+x-6=0{displaystyle x^{2}+x-6=0}x^{2}+x-6=0
  • Der Zweck der Faktorisierung besteht darin, die beiden Faktoren zu bestimmen, die miteinander multipliziert werden, um diese Gleichung zu erstellen. Ab dem ersten Semester wissen wir das x2{displaystyle x^{2}}x^{2} kann in x geteilt werden, und x. Schreiben Sie (x )(x ) = 0, um dies zu zeigen.
  • Der letzte Term ist -6. Schreiben Sie jedes Paar von Faktoren auf, das sich multipliziert hat, um -6 als Produkt zu ergeben: -6*1{displaystyle -6*1}-6*1, -3*2{displaystyle -3*2}-3*2, -2*3{displaystyle -2*3}-2*3, und -1*6{displaystyle -1*6}-1*6.
  • Der mittlere Term ist x (was Sie als 1x schreiben können). Addiere jedes Paar von Faktoren zusammen, um 1 als Antwort zu erhalten. Das richtige Paar von Faktoren ist -2*3{displaystyle -2*3}-2*3, weil -2+3=1{displaystyle -2+3=1}-2+3=1.
  • Füllen Sie die Lücken in Ihrer Antwort mit diesen wenigen Faktoren aus: (x-2)(x+3)=0{displaystyle (x-2)(x+3)=0}(x-2)(x+3)=0.
  • Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 13
    6. Halten Sie die Augen offen nach zwei Lösungen für x. Wenn Sie zu schnell arbeiten, finden Sie möglicherweise eine Antwort auf das Problem, ohne zu wissen, dass es eine andere gibt. So finden Sie die beiden x-Werte für Linien, die sich an zwei Punkten schneiden:
  • Beispiel (Faktor): Am Ende haben wir die Gleichung (x-2)(x+3)=0{displaystyle (x-2)(x+3)=0}(x-2)(x+3)=0. Wenn beide Faktoren in Klammern gleich 0 sind, dann ist die Gleichung wahr. Die eine Lösung ist x-2=0{displaystyle x-2=0}x-2=0x=2{displaystyle x=2}x=2. Die andere Lösung ist x+3=0{displaystyle x+3=0}x+3=0x=-3{displaystyle x=-3}x=-3.
  • Beispiel (quadratische Gleichung oder geteiltes Quadrat): Wenn Sie eine dieser Methoden verwenden, um die Gleichung zu lösen, wird eine Quadratwurzel angezeigt. Zum Beispiel wird unsere Gleichung x=(-1+25)/2{displaystyle x=(-1+{sqrt {25}})/2}x=(-1+{sqrt{25}})/2. Denken Sie daran, dass Sie eine Quadratwurzel auf zwei verschiedene Lösungen vereinfachen können: 25=5*5{displaystyle {sqrt {25}}=5*5}{sqrt{25}}=5*5, und25=(-5)*(-5){displaystyle {sqrt {25}}=(-5)*(-5)}{sqrt{25}}=(-5)*(-5). Schreiben Sie zwei Gleichungen, eine für jede Möglichkeit, und lösen Sie für jede von ihnen nach x auf.
  • Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 14
    7. Probleme mit einer oder null Lösungen lösen. Zwei Linien, die sich kaum berühren, haben einen Schnittpunkt, und zwei Linien, die sich nie berühren, haben Null. Sie können sie auf folgende Weise erkennen:
  • Eine Lösung: Die Probleme lassen sich in zwei identische Faktoren aufteilen ((x-1)(x-1) = 0). Eingegeben in die quadratische Formel wird die Quadratwurzel 0{displaystyle {sqrt {0}}}{sqrt{0}}. Du musst nur eine Gleichung lösen.
  • Es gibt keine wirkliche Lösung: Es gibt keine Faktoren, die die Anforderungen erfüllen (Auflistung zur Mittelfrist). Eingegeben in die quadratische Formel erhält man eine negative Zahl unter dem Radikal (wie -2{displaystyle {sqrt {-2}}}{sqrt{-2}}). Schreibe `keine Lösung` als Antwort.
  • Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 15
    8. Setze die x-Werte wieder in die ursprüngliche Gleichung ein. Sobald Sie den x-Wert des Schnittpunkts haben, setzen Sie ihn wieder in eine der Gleichungen ein, mit denen Sie begonnen haben. Löse nach y auf, um den y-Wert zu finden. Wenn es einen zweiten x-Wert gibt, wiederholen Sie dies auch für diesen Wert.
  • Beispiel: Wir haben zwei Lösungen gefunden, x=2{displaystyle x=2}x=2 und x=-3{displaystyle x=-3}x=-3. Eine unserer Linien hat die Gleichung ja=x+7{displaystyle y=x+7}y=x+7. Ersatz ja=2+7{displaystyle y=2+7}y=2+7 und ja=-3+7{displaystyle y=-3+7}y=-3+7, und löse jede Gleichung so, dass du erhältst ja=9{displaystyle y=9}y=9 und ja=4{displaystyle y=4}y=4 wenn du eine antwort bekommst.
  • Bildtitel Algebraically Find the Intersection of Two Lines Step 16
    9. Schreiben Sie die Antwort als Koordinaten. Jetzt schreibst du die Antwort als Koordinaten mit dem x-Wert und y-Wert des Schnittpunkts. Wenn Sie zwei Antworten haben, stellen Sie sicher, dass Sie den richtigen x-Wert mit jedem y-Wert übereinstimmen.
  • Beispiel: Wenn wir x=2{displaystyle x=2}x=2 Eingabe, wir bekommen ja=9{displaystyle y=9}y=9, so dass ein Schnittpunkt gleich ist (2, 9). Dasselbe machen wir für die zweite Lösung und erhalten den Schnittpunkt (-3, 4) an.
  • Tipps

    • Gleichungen für einen Kreis oder eine Ellipse haben a x2{displaystyle x^{2}}x^{2} Begriff und ein ja2{displaystyle y^{2}}y^{2} Begriff. Um den Schnittpunkt eines Kreises und einer Geraden zu finden, lösen Sie nach x innerhalb der linearen Gleichung. Setzen Sie die Lösung für x in die Kreisgleichung ein, und die quadratische Gleichung ist jetzt viel einfacher. Diese Probleme können 0, 1 oder 2 Lösungen haben, wie bereits in den obigen Methoden angegeben.
    • Ein Kreis und eine Parabel (oder jede andere quadratische Gleichung) können 0, 1, 2, 3 oder 4 Lösungen haben. Finden Sie die Variable, die in beiden Gleichungen ein Quadrat ist – sagen wir, dies ist x. lose x2{displaystyle x^{2}}x^{2} an und ersetzen Sie die Antwort für x2{displaystyle x^{2}}x^{2} in der anderen Gleichung. Löse y auf, um die 0, 1 oder 2 Lösungen zu finden. Setze jede Lösung wieder in die ursprüngliche quadratische Gleichung ein und löse nach x. Jede davon kann 0, 1 oder 2 Lösungen haben.

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