📘 CodingMarble Learn

Vergelijkingen en ongelijkheden met een parameter

Een parameter is een letter zoals a die voor één vast getal staat, maar we weten nog niet welk. We vragen: "voor welke a heeft de vergelijking 0, 1, 2 of meer oplossingen?". De grafische methode schrijft de vergelijking als f(x) = a en schuift de horizontale lijn y = a over de kromme y = f(x).

🎬 Verhaal in stappen

  1. De vergelijking is x² = a. Teken de kromme y = x² en de oranje lijn y = a. Elke groene stip waar ze elkaar snijden is een oplossing. Nu is a = 4 en er zijn 2 stippen.
  2. Schuif de lijn omlaag naar a = 0. De lijn raakt net de bodem van de kromme. Er blijft 1 stip over.
  3. Schuif onder de kromme, a = −2. De lijn mist de kromme. Geen stippen, dus geen oplossing.
  4. Een nieuwe kromme: y = |x² − 4|, gevormd als een W. Bij a = 2 snijdt de lijn hem op 4 plaatsen.
  5. Til de lijn op naar a = 4. Hij gaat door de middelste top, dus er zijn 3 stippen. Het aantal verandert bij bijzondere waarden van a.
  6. Vrij spelen met |x − 1| + |x + 1| = a. Zoek de a waarbij de lijn langs een vlak stuk ligt en oneindig veel oplossingen geeft.

Tip: sleep de 3D-scène om hem te draaien. Gebruik twee vingers om te zoomen.

🤔 Veelvoorkomende twijfels, opgehelderd

Wat betekenen de groene stippen?

Elke groene stip is een punt waar de lijn de kromme snijdt. De x-waarde ervan is een oplossing van de vergelijking.

Is een raakpunt één oplossing of twee?

Eén oplossing. Bij a = 0 raakt de lijn alleen de bodem van de kom, dus er is maar één x.

Wat als de lijn onder de kromme ligt?

Dan snijden ze nooit. De vergelijking heeft voor die a geen oplossing.

Waarom geeft |x² − 4| = a 4 oplossingen?

De W-vormige kromme stijgt aan beide kanten van elk laag punt, dus een lijn tussen 0 en 4 snijdt vier takken.

Waarom is a = 4 bijzonder?

Bij a = 4 gaat de lijn door de middelste top waar twee takken samenkomen, dus twee snijpunten vallen samen tot één. Het aantal daalt van 4 naar 3.

Kan een vergelijking oneindig veel oplossingen hebben?

Ja, als de lijn op een vlak stuk van de kromme ligt. Dan is elke x op dat stuk een oplossing.

Wat is een parameter?

In x² = 9 ligt het getal 9 vast. In x² = a is de letter a een parameter: één vast getal dat we nog niet gekozen hebben. De onbekende waarvoor we oplossen is nog steeds x.

Het antwoord is dus niet één getal. Het antwoord zegt hoe de oplossingen van a afhangen. Bijvoorbeeld: "als a < 0 is er geen oplossing; als a = 0 is er één; als a > 0 zijn er twee".

De grafische methode: schuif de lijn y = a

Grafische methode in vier stappen:

  1. Werk alles zo om dat de vergelijking f(x) = a wordt (a alleen aan één kant).
  2. Teken één keer de kromme y = f(x). Die hangt niet van a af.
  3. Teken de horizontale lijn y = a. Als je a verandert, schuift de lijn omhoog of omlaag.
  4. Tel de snijpunten voor elke stand. Schrijf de gebieden van a op waarin het aantal gelijk blijft, en de bijzondere waarden waar het verandert.

Voorbeeld: |x² − 4| = a. De kromme heeft de vorm van een W met lage punten (−2, 0), (2, 0) en een top in (0, 4).

Als a in de formule zit: de discriminant

Bij x² − 4x + a = 0 hangt het aantal wortels af van de discriminant D = b² − 4ac = 16 − 4a.

Voor "x² + 2ax + 4 > 0 voor elke x" willen we geen wortel en een parabool boven de as: D = 4a² − 16 < 0, dus −2 < a < 2.

Je kunt het ook tekenen: x² − 4x = −a is de parabool met laagste punt −4 en een lijn op hoogte −a.

Ongelijkheden en gevallen

Bij ax > 2 bepaalt het teken van a het antwoord, dus splits je in gevallen:

Zeg altijd wat er gebeurt bij a = 0 en bij de bijzondere waarden die je gevonden hebt. Een volledig antwoord noemt elk geval.

Probeer het: voorspel en controleer

Open het 3D-bord bij |x − 1| + |x + 1| = a. Gok voordat je schuift hoeveel oplossingen a = 1 geeft. Schuif dan naar a = 1 en lees het af. Probeer a = 2 en a = 3. Thuis: vul een kom met water en kijk hoe het wateroppervlak de wand raakt. Een diepe kom raakt op twee plaatsen; een kom met een vlakke bodem kan langs een hele lijn raken. Dat is hetzelfde beeld.

Belangrijke formules en begrippen

Uitgewerkte voorbeelden

1. Hoeveel oplossingen heeft x² = a?

Teken y = x² en de lijn y = a. Als a < 0 ligt de lijn onder de kromme: 0 oplossingen. Als a = 0 raakt hij de bodem: 1 oplossing. Als a > 0 snijdt hij twee keer: 2 oplossingen (x = ±√a).

2. Voor welke a heeft x² − 4x + a = 0 twee verschillende wortels?

D = (−4)² − 4·1·a = 16 − 4a. Twee verschillende wortels vragen D > 0, dus 16 − 4a > 0, dus a < 4.

3. Bespreek |x| = a.

De kromme y = |x| is een V met de punt in (0, 0). a < 0: geen. a = 0: één (x = 0). a > 0: twee (x = ±a).

4. Hoeveel oplossingen heeft |x² − 4| = a als a = 2?

x² − 4 = 2 geeft x² = 6, x = ±√6. x² − 4 = −2 geeft x² = 2, x = ±√2. Vier verschillende oplossingen.

5. Bepaal het aantal oplossingen van x² − 2x = a voor elke a.

x² − 2x = (x − 1)² − 1, een parabool met laagste punt (1, −1). a < −1: geen. a = −1: één (x = 1). a > −1: twee.

6. Los ax > 2 op voor alle waarden van a.

a > 0: x > 2/a. a < 0: delen door a draait het teken om, x < 2/a. a = 0: 0 > 2 is onwaar, dus geen oplossing.

7. Voor welke a is x² + 2ax + 4 > 0 voor elke x?

De parabool is een dalparabool. Hij blijft boven de as als hij geen reële wortel heeft: D = (2a)² − 4·4 = 4a² − 16 < 0, dus a² < 4, dus −2 < a < 2.

8. Voor welke a heeft |x − 1| + |x + 1| = a precies twee oplossingen?

De kromme is vlak op hoogte 2 tussen x = −1 en 1, en stijgt daarna met helling 2 aan beide kanten. a < 2: geen. a = 2: oneindig veel. a > 2: twee oplossingen x = ±a/2. Dus a > 2.

Veelgemaakte fouten

Oefentoets

1. In x² = a heet de letter a een:
2. x² = a heeft geen reële oplossing als:
3. |x| = a heeft precies één oplossing als:
4. x² − 4x + a = 0 heeft één wortel als a =
5. Bij de grafische methode is de lijn y = a:

Oefenen: beantwoord deze zelf

Typ of kies je antwoord en druk op Controleer. Gebruik een hint als je vastzit; de volledige uitwerking verschijnt na je antwoord.

Veelgestelde vragen

Wat is een parameter in de wiskunde?

Een letter die staat voor een vast maar nog onbepaald getal. We onderzoeken hoe het antwoord verandert als dat getal verandert.

Is een parameter hetzelfde als een variabele?

Niet helemaal. We lossen op voor de variabele x. De parameter a behandelen we als een gegeven getal en het antwoord schrijven we in termen van a.

Wanneer is de grafische methode beter dan de discriminant?

Als de vergelijking niet een simpele kwadratische is, bijvoorbeeld met absolute waarden of wortels, is het plaatje meestal makkelijker.

Leer eerst

Leer hierna

Verwante lessen

Alle lessen Maths