Resolver ecuaciones y desigualdades con módulo. muchas veces causa dificultades. Sin embargo, si entiendes bien lo que es el valor absoluto de un número, Y cómo expandir correctamente expresiones que contienen un signo de módulo, entonces la presencia en la ecuación expresión bajo el signo del módulo, deja de ser un obstáculo para su solución.
Un poco de teoría. Cada número tiene dos características: valor absoluto número y su signo.
Por ejemplo, el número +5, o simplemente 5, tiene un signo “+” y un valor absoluto de 5.
El número -5 tiene un signo "-" y un valor absoluto de 5.
Los valores absolutos de los números 5 y -5 son 5.
El valor absoluto de un número x se llama módulo del número y se denota por |x|.
Como vemos, el módulo de un número es igual al número mismo, si este número es mayor o igual a cero, y este número con signo opuesto, si este número es negativo.
Lo mismo se aplica a cualquier expresión que aparezca bajo el signo del módulo.
La regla de expansión del módulo se ve así:
|f(x)|= f(x) si f(x) ≥ 0, y
|f(x)|= - f(x), si f(x)< 0
Por ejemplo |x-3|=x-3, si x-3≥0 y |x-3|=-(x-3)=3-x, si x-3<0.
Para resolver una ecuación que contiene una expresión bajo el signo del módulo, primero debes expandir un módulo de acuerdo con la regla de expansión del módulo.
Entonces nuestra ecuación o desigualdad se convierte en en dos ecuaciones diferentes que existen en dos intervalos numéricos diferentes.
Existe una ecuación en un intervalo numérico en el que la expresión bajo el signo del módulo no es negativa.
Y la segunda ecuación existe en el intervalo en el que la expresión bajo el signo del módulo es negativa.
Veamos un ejemplo sencillo.
Resolvamos la ecuación:
|x-3|=-x 2 +4x-3
1. Abramos el módulo.
|x-3|=x-3, si x-3≥0, es decir si x≥3
|x-3|=-(x-3)=3-x si x-3<0, т.е. если х<3
2. Recibimos dos intervalos numéricos: x≥3 y x<3.
Consideremos en qué ecuaciones se transforma la ecuación original en cada intervalo:
A) Para x≥3 |x-3|=x-3, y nuestra herida tiene la forma:
¡Atención! ¡Esta ecuación existe sólo en el intervalo x≥3!
Abramos los corchetes y presentemos términos similares:
y resuelve esta ecuación.
Esta ecuación tiene raíces:
x 1 = 0, x 2 = 3
¡Atención! dado que la ecuación x-3=-x 2 +4x-3 existe sólo en el intervalo x≥3, sólo nos interesan aquellas raíces que pertenecen a este intervalo. Esta condición se satisface sólo con x 2 =3.
B) en x<0 |x-3|=-(x-3) = 3-x, и наше уравнение приобретает вид:
¡Atención! Esta ecuación existe sólo en el intervalo x<3!
Abramos los corchetes y presentemos términos similares. Obtenemos la ecuación:
x 1 = 2, x 2 = 3
¡Atención! ya que la ecuación 3-x=-x 2 +4x-3 existe sólo en el intervalo x<3, нас интересуют только те корни, которые принадлежат этому промежутку. Этому условию удовлетворяет только х 1 =2.
Entonces: del primer intervalo tomamos solo la raíz x=3, del segundo, la raíz x=2.
Resolver ecuaciones exponenciales. Ejemplos.
¡Atención!
Hay adicionales
materiales en la Sección Especial 555.
Para los que son muy "no muy..."
Y para los que “mucho…”)
Qué ha pasado ecuación exponencial? Esta es una ecuación en la que las incógnitas (x) y las expresiones con ellas están en indicadores algunos grados. ¡Y sólo allí! Es importante.
Ahí tienes ejemplos de ecuaciones exponenciales:
3x2x = 8x+3
¡Nota! En las bases de grados (abajo) - sólo números. EN indicadores grados (arriba): una amplia variedad de expresiones con una X. Si, de repente, aparece una X en la ecuación en algún lugar que no sea un indicador, por ejemplo:
esta ya será una ecuación de tipo mixto. Estas ecuaciones no tienen reglas claras para resolverlas. No los consideraremos por ahora. Aquí nos ocuparemos resolver ecuaciones exponenciales en su forma más pura.
De hecho, incluso las ecuaciones exponenciales puras no siempre se resuelven con claridad. Pero hay ciertos tipos de ecuaciones exponenciales que pueden y deben resolverse. Estos son los tipos que consideraremos.
Resolver ecuaciones exponenciales simples.
Primero, resolvamos algo muy básico. Por ejemplo:
Incluso sin ninguna teoría, por simple selección queda claro que x = 2. Nada más, ¿verdad? Ningún otro valor de X funciona. Ahora veamos la solución a esta complicada ecuación exponencial:
¿Qué hemos hecho? De hecho, simplemente tiramos las mismas bases (triples). Completamente descartado. ¡Y la buena noticia es que hemos dado en el clavo!
De hecho, si en una ecuación exponencial hay izquierda y derecha lo mismo números en cualquier potencia, estos números se pueden eliminar y los exponentes se pueden igualar. Las matemáticas lo permiten. Queda por resolver una ecuación mucho más simple. Genial, ¿verdad?)
Sin embargo, recordemos firmemente: ¡Puedes eliminar bases solo cuando los números de base a la izquierda y a la derecha estén espléndidamente aislados! Sin vecinos ni coeficientes. Digamos en las ecuaciones:
2 x +2 x +1 = 2 3, o
¡Los dos no se pueden eliminar!
Bueno, hemos dominado lo más importante. Cómo pasar de malvadas expresiones exponenciales a ecuaciones más simples.
"¡Esos son los tiempos!" - tu dices. “¿¡Quién daría una lección tan primitiva sobre pruebas y exámenes!?”
Tengo que estar de acuerdo. Nadie lo hará. Pero ahora sabes hacia dónde apuntar al resolver ejemplos complicados. Debe llevarse al formulario donde esté el mismo número base a la izquierda y a la derecha. Entonces todo será más fácil. En realidad, este es un clásico de las matemáticas. Tomamos el ejemplo original y lo transformamos al deseado. a nosotros mente. Por supuesto, según las reglas de las matemáticas.
Veamos ejemplos que requieren un esfuerzo adicional para reducirlos a lo más simple. llamémoslos ecuaciones exponenciales simples.
Resolver ecuaciones exponenciales simples. Ejemplos.
Al resolver ecuaciones exponenciales, las reglas principales son acciones con grados. Sin conocimiento de estas acciones nada funcionará.
A las acciones con grados hay que añadir la observación personal y el ingenio. ¿Necesitamos los mismos números base? Por eso los buscamos en el ejemplo de forma explícita o cifrada.
Veamos cómo se hace esto en la práctica.
Pongamos un ejemplo:
2 2x - 8x+1 = 0
La primera mirada atenta es hacia jardines. Ellos... ¡Son diferentes! Dos y ocho. Pero es demasiado pronto para desanimarse. Es hora de recordar eso
Dos y ocho son parientes de grado.) Es muy posible escribir:
8x+1 = (2 3)x+1
Si recordamos la fórmula de operaciones con grados:
(un norte) m = un norte m,
esto funciona genial:
8 x+1 = (2 3) x+1 = 2 3(x+1)
El ejemplo original empezó a verse así:
2 2x - 2 3(x+1) = 0
transferimos 2 3 (x+1) a la derecha (¡nadie ha cancelado las operaciones elementales de matemáticas!), obtenemos:
2 2x = 2 3(x+1)
Eso es prácticamente todo. Quitando las bases:
Resolvemos este monstruo y obtenemos
Esta es la respuesta correcta.
En este ejemplo, conocer las potencias de dos nos ayudó. Nosotros identificado en ocho hay un dos cifrado. ¡Esta técnica (codificar bases comunes bajo diferentes números) es una técnica muy popular en ecuaciones exponenciales! Sí, y también en logaritmos. Debes poder reconocer potencias de otros números en los números. Esto es extremadamente importante para resolver ecuaciones exponenciales.
El hecho es que elevar cualquier número a cualquier potencia no es un problema. Multiplica, incluso en papel, y listo. Por ejemplo, cualquiera puede elevar 3 a la quinta potencia. 243 funcionará si conoces la tabla de multiplicar.) Pero en ecuaciones exponenciales, mucho más a menudo no es necesario elevar a una potencia, sino viceversa... Descúbrelo qué número en qué grado está escondido detrás del número 243, o, digamos, 343... Ninguna calculadora te ayudará aquí.
Necesitas conocer las potencias de algunos números de vista, ¿no? ¿Vamos a practicar?
Determina qué potencias y qué números son los números:
2; 8; 16; 27; 32; 64; 81; 100; 125; 128; 216; 243; 256; 343; 512; 625; 729, 1024.
Respuestas (¡en un lío, por supuesto!):
5 4 ; 2 10 ; 7 3 ; 3 5 ; 2 7 ; 10 2 ; 2 6 ; 3 3 ; 2 3 ; 2 1 ; 3 6 ; 2 9 ; 2 8 ; 6 3 ; 5 3 ; 3 4 ; 2 5 ; 4 4 ; 4 2 ; 2 3 ; 9 3 ; 4 5 ; 8 2 ; 4 3 ; 8 3 .
Si miras de cerca, puedes ver un hecho extraño. ¡Hay muchas más respuestas que tareas! Bueno, sucede... Por ejemplo, 2 6, 4 3, 8 2, eso es todo 64.
Supongamos que ha tomado nota de la información sobre la familiaridad con los números). Permítame recordarle también que para resolver ecuaciones exponenciales usamos todo acervo de conocimientos matemáticos. Incluidos los de clases junior y media. No fuiste directamente a la escuela secundaria, ¿verdad?)
Por ejemplo, al resolver ecuaciones exponenciales, suele ser útil poner el factor común entre paréntesis (¡hola al séptimo grado!). Veamos un ejemplo:
3 2x+4 -11 9 x = 210
Y de nuevo, ¡el primer vistazo está en los cimientos! Las bases de los grados son diferentes... Tres y nueve. Pero queremos que sean iguales. Pues en este caso el deseo se cumple por completo!) Porque:
9x = (3 2)x = 3 2x
Utilizando las mismas reglas para tratar los títulos:
3 2x+4 = 3 2x ·3 4
Eso es genial, puedes escribirlo:
3 2x 3 4 - 11 3 2x = 210
Dimos un ejemplo por las mismas razones. Entonces, ¿qué sigue? No se pueden tirar tres... ¿Callejón sin salida?
De nada. Recuerde la regla de decisión más universal y poderosa todos tareas de matemáticas:
Si no sabes lo que necesitas, ¡haz lo que puedas!
Mira, todo saldrá bien).
¿Qué hay en esta ecuación exponencial? Poder¿hacer? Sí, en el lado izquierdo ¡solo pide que lo saquen de paréntesis! El multiplicador general de 3 2x así lo indica claramente. Probemos y luego veremos:
3 2x (3 4 - 11) = 210
3 4 - 11 = 81 - 11 = 70
¡El ejemplo es cada vez mejor!
Recordemos que para eliminar motivos necesitamos un grado puro, sin ningún coeficiente. El número 70 nos molesta. Entonces dividimos ambos lados de la ecuación entre 70 y obtenemos:
¡Ups! ¡Todo mejoró!
Esta es la respuesta final.
Sucede, sin embargo, que se consigue rodar sobre las mismas bases, pero su eliminación no es posible. Esto sucede en otros tipos de ecuaciones exponenciales. Dominemos este tipo.
Reemplazo de una variable al resolver ecuaciones exponenciales. Ejemplos.
Resolvamos la ecuación:
4 x - 3 2 x +2 = 0
Primero, como siempre. Pasemos a una base. A un dos.
4 x = (2 2) x = 2 2 x
Obtenemos la ecuación:
2 2x - 3 2x +2 = 0
Y aquí es donde nos quedamos. Las técnicas anteriores no funcionarán, se mire como se mire. Tendremos que sacar de nuestro arsenal otro método poderoso y universal. Se llama reemplazo de variables.
La esencia del método es sorprendentemente sencilla. En lugar de un icono complejo (en nuestro caso, 2 x), escribimos otro más simple (por ejemplo, t). ¡Un reemplazo aparentemente sin sentido conduce a resultados sorprendentes!) ¡Todo se vuelve claro y comprensible!
Entonces deja
Entonces 2 2x = 2 x2 = (2 x) 2 = t 2
En nuestra ecuación reemplazamos todas las potencias con x por t:
Bueno, ¿te das cuenta?) ¿Ya olvidaste las ecuaciones cuadráticas? Resolviendo por el discriminante obtenemos:
Lo principal aquí es no parar, como sucede... Esta aún no es la respuesta, necesitamos x, no t. Volvamos a las X, es decir. hacemos un reemplazo inverso. Primero para t 1:
Eso es,
Se encontró una raíz. Buscamos el segundo del t 2:
Hm... 2 x a la izquierda, 1 a la derecha... ¿Problema? ¡De nada! Basta recordar (de operaciones con poderes, sí...) que una unidad es cualquier número elevado a la potencia cero. Cualquier. Lo que sea necesario, lo instalaremos. Necesitamos un dos. Medio:
Eso es todo ahora. Tenemos 2 raíces:
Esta es la respuesta.
En resolver ecuaciones exponenciales Al final a veces terminas con algún tipo de expresión incómoda. Tipo:
Siete no se puede convertir en dos mediante una simple potencia. No son parientes... ¿Cómo podemos serlo nosotros? Alguien puede estar confundido... Pero la persona que leyó en este sitio el tema “¿Qué es un logaritmo?” , simplemente sonríe moderadamente y escribe con mano firme la respuesta absolutamente correcta:
No puede haber tal respuesta en las tareas "B" del Examen Estatal Unificado. Allí se requiere un número específico. Pero en las tareas "C" es fácil.
Esta lección proporciona ejemplos de cómo resolver las ecuaciones exponenciales más comunes. Destaquemos los puntos principales.
Consejos prácticos:
1. En primer lugar, analizamos jardines grados. Nos preguntamos si es posible hacerlos. idéntico. Intentemos hacer esto usando activamente acciones con grados.¡No olvides que los números sin x también se pueden convertir a potencias!
2. Intentamos llevar la ecuación exponencial a la forma cuando a la izquierda y a la derecha hay lo mismo números en cualquier potencia. Usamos acciones con grados Y factorización. Lo que se puede contar en números, lo contamos.
3. Si el segundo consejo no funcionó, intente utilizar el reemplazo de variables. El resultado puede ser una ecuación que se pueda resolver fácilmente. Más a menudo - cuadrado. O fraccionario, que también se reduce al cuadrado.
4. Para resolver con éxito ecuaciones exponenciales, necesitas conocer de vista las potencias de algunos números.
Como de costumbre, al final de la lección se te invita a decidir un poco). Por tu cuenta. De lo simple a lo complejo.
Resolver ecuaciones exponenciales:
Más difícil:
2x+3 - 2x+2 - 2x = 48
9 x - 8 3 x = 9
2x - 2 0.5x+1 - 8 = 0
Encuentra el producto de raíces:
2 3 + 2 x = 9
¿Sucedió?
Bueno, entonces un ejemplo muy complicado (aunque se puede resolver mentalmente...):
7 0,13x + 13 0,7x+1 + 2 0,5x+1 = -3
¿Qué es más interesante? Entonces aquí tienes un mal ejemplo. Bastante tentador para mayor dificultad. Déjame insinuar que en este ejemplo, lo que te salva es el ingenio y la regla más universal para resolver todos los problemas matemáticos).
2 5x-1 3 3x-1 5 2x-1 = 720 x
Un ejemplo más sencillo, para relajarse):
9 2 x - 4 3 x = 0
Y de postre. Encuentra la suma de las raíces de la ecuación:
x 3 x - 9x + 7 3 x - 63 = 0
¡Sí Sí! ¡Esta es una ecuación de tipo mixto! Lo cual no consideramos en esta lección. ¡Por qué considerarlos, es necesario resolverlos!) Esta lección es suficiente para resolver la ecuación. Bueno, necesitas ingenio... Y que séptimo grado te ayude (¡esto es una pista!).
Respuestas (en desorden, separadas por punto y coma):
1; 2; 3; 4; no hay soluciones; 2; -2; -5; 4; 0.
¿Está todo bien? Excelente.
¿Hay un problema? ¡Ningún problema! La Sección Especial 555 resuelve todas estas ecuaciones exponenciales con explicaciones detalladas. Qué, por qué y por qué. Y, por supuesto, hay información adicional valiosa sobre cómo trabajar con todo tipo de ecuaciones exponenciales. No sólo estos.)
Una última pregunta divertida a considerar. En esta lección trabajamos con ecuaciones exponenciales. ¿Por qué no dije ni una palabra sobre ODZ aquí? En ecuaciones, esto es algo muy importante, por cierto...
Si te gusta este sitio...
Por cierto, tengo un par de sitios más interesantes para ti).
Podrás practicar la resolución de ejemplos y descubrir tu nivel. Pruebas con verificación instantánea. Aprendamos, ¡con interés!)
Puede familiarizarse con funciones y derivadas.
El intelecto humano necesita un entrenamiento constante tanto como el cuerpo necesita actividad física. La mejor manera de desarrollar y ampliar las habilidades de esta cualidad de la psique es resolver crucigramas y acertijos, el más famoso de los cuales, por supuesto, es el cubo de Rubik. Sin embargo, no todo el mundo consigue recogerlo. El conocimiento de los diagramas y fórmulas para resolver el montaje de este intrincado juguete le ayudará a afrontar esta tarea.
¿Qué es un juguete rompecabezas?
Un cubo mecánico hecho de plástico, cuyos bordes exteriores están formados por pequeños cubos. El tamaño del juguete está determinado por la cantidad de elementos pequeños:
- 2 x 2;
- 3 x 3 (la versión original del cubo de Rubik era exactamente 3 x 3);
- 4 x 4;
- 5 x 5;
- 6 x 6;
- 7 x 7;
- 8 x 8;
- 9 x 9;
- 10 x 10;
- 11 x 11;
- 13 x 13;
- 17 x 17.
Cualquiera de los cubos pequeños puede girar en tres direcciones a lo largo de ejes representados en forma de protuberancias de un fragmento de uno de los tres cilindros del cubo grande. De esta forma la estructura puede girar libremente, pero las piezas pequeñas no se caen, sino que se sujetan entre sí.
Cada cara del juguete incluye 9 elementos, pintados en uno de seis colores, ubicados uno frente al otro en pares. La combinación clásica de tonos es:
- rojo opuesto a naranja;
- blanco opuesto a amarillo;
- el azul está opuesto al verde.
Sin embargo, las versiones modernas se pueden pintar en otras combinaciones.
Hoy en día puedes encontrar cubos de Rubik de diferentes colores y formas.
Esto es interesante. El cubo de Rubik existe incluso en una versión para ciegos. Allí, en lugar de cuadrados de colores, hay una superficie en relieve.
El objetivo del rompecabezas es ordenar los cuadrados pequeños de modo que formen el borde de un cubo grande del mismo color.
Historia de la apariencia
La idea de la creación pertenece a la arquitecta húngara Erna Rubik, quien, de hecho, no creó un juguete, sino una ayuda visual para sus alumnos. El ingenioso profesor planeó explicar la teoría de grupos matemáticos (estructuras algebraicas) de una manera tan interesante. Esto sucedió en 1974, y un año después, el invento fue patentado como un rompecabezas: los futuros arquitectos (y no solo ellos) se apegaron mucho al intrincado y colorido manual.
El lanzamiento de la primera serie del rompecabezas se programó para que coincidiera con el nuevo año de 1978, pero el juguete llegó al mundo gracias a los empresarios Tibor Lakzi y Tom Kremer.
Esto es interesante. Desde su introducción, el cubo de Rubik ("cubo mágico", "cubo mágico") ha vendido alrededor de 350 millones de copias en todo el mundo, lo que convierte al rompecabezas en el juguete más popular. Por no hablar de decenas de juegos de ordenador basados en este principio de montaje.
El cubo de Rubik es un juguete icónico para muchas generaciones
En los años 80, los habitantes de la URSS se familiarizaron con el cubo de Rubik y, en 1982, se organizó en Hungría el primer campeonato mundial de montaje de rompecabezas rápidos, el speedcubing. Entonces el mejor resultado fue 22,95 segundos (a modo de comparación: en 2017 se estableció un nuevo récord mundial: 4,69 segundos).
Esto es interesante. Los aficionados a resolver rompecabezas coloridos están tan apegados al juguete que las competiciones de montaje rápido por sí solas no son suficientes para ellos. Por eso, en los últimos años han aparecido campeonatos de resolución de acertijos con los ojos cerrados, una mano y los pies.
¿Cuáles son las fórmulas del cubo de Rubik?
Armar un cubo mágico significa organizar todas las partes pequeñas para obtener una cara entera del mismo color; debes usar el algoritmo de Dios. Este término se refiere a un conjunto de acciones mínimas que resolverán un rompecabezas que tiene un número finito de movimientos y combinaciones.
Esto es interesante. Además del cubo de Rubik, el algoritmo de Dios se aplica a acertijos como la pirámide de Meffert, Taken, la Torre de Hanoi, etc.
Dado que el cubo mágico de Rubik fue creado como una herramienta matemática, su montaje se realiza según fórmulas.
Resolver un cubo de Rubik se basa en el uso de fórmulas especiales.
Definiciones importantes
Para aprender a comprender los esquemas para resolver un rompecabezas, es necesario familiarizarse con los nombres de sus partes.
- Un ángulo es una combinación de tres colores. En el cubo de 3 x 3 habrá 3 de ellos, en la versión de 4 x 4 habrá 4, etc. El juguete tiene 12 esquinas.
- Un borde representa dos colores. Hay 8 de ellos en un cubo.
- El centro contiene un color. Hay 6 de ellos en total.
- Las caras, como ya se mencionó, son elementos de rompecabezas que giran simultáneamente. También se les llama “capas” o “rebanadas”.
Valores en fórmulas
Cabe señalar que las fórmulas de ensamblaje están escritas en latín: estos son diagramas que se presentan ampliamente en varios manuales para trabajar con el rompecabezas. Pero también existen versiones rusificadas. La siguiente lista contiene ambas opciones.
- El borde frontal (frente o fachada) es el borde frontal, que es el color que mira hacia nosotros [F] (o F - frente).
- La cara posterior es la cara que está centrada lejos de nosotros [B] (o B - atrás).
- Cara derecha: la cara que está a la derecha [P] (o R - derecha).
- Cara izquierda: la cara que está a la izquierda [L] (o L - izquierda).
- Cara inferior: la cara que está en la parte inferior [H] (o D - hacia abajo).
- Cara superior: la cara que está en la parte superior [B] (o U - arriba).
Galería de fotos: partes del cubo de Rubik y sus definiciones.
Para explicar la notación en las fórmulas, utilizamos la versión rusa; será más clara para los principiantes, pero aquellos que quieran pasar al nivel profesional de speedcubing, no pueden prescindir de un sistema de notación internacional en inglés.
Esto es interesante. El sistema de notación internacional es adoptado por la World Cube Association (WCA).
- Los cubos centrales se designan en las fórmulas con una letra minúscula: f, t, p, l, v, n.
- Angular: tres letras según el nombre de los bordes, por ejemplo, fpv, flni, etc.
- Las letras mayúsculas F, T, P, L, V, N indican las operaciones elementales de girar la cara correspondiente (capa, rebanada) de un cubo 90° en el sentido de las agujas del reloj.
- Las denominaciones F", T", P", L", V", N" corresponden a la rotación de las caras 90° en el sentido contrario a las agujas del reloj.
- Las designaciones Ф 2, П 2, etc. indican una doble rotación de la cara correspondiente (Ф 2 = ФФ).
- La letra C indica la rotación de la capa intermedia. El subíndice indica desde qué cara se debe mirar para realizar este giro. Por ejemplo, C P - desde el lado derecho, C N - desde el lado inferior, C "L - desde el lado izquierdo, en sentido antihorario, etc. Está claro que C N = C " B, C P = C " L y etc.
- La letra O es una rotación (giro) de todo el cubo alrededor de su eje. O F - desde el lado del borde frontal en el sentido de las agujas del reloj, etc.
Grabar el proceso (Ф "П") Н 2 (ПФ) significa: girar la cara frontal en sentido antihorario 90°, lo mismo: el borde derecho, girar el borde inferior dos veces (es decir, 180°), girar el borde derecho 90 ° en el sentido de las agujas del reloj, gire el borde frontal 90° en el sentido de las agujas del reloj.
Desconocidohttp://dedfoma.ru/kubikrubika/kak-sobrat-kubik-rubika-3x3x3.htm
Es importante que los principiantes aprendan a comprender las fórmulas.
Como regla general, las instrucciones para armar un rompecabezas en colores clásicos recomiendan sostener el rompecabezas con el centro amarillo hacia arriba. Este consejo es especialmente importante para los principiantes.
Esto es interesante. Hay sitios que visualizan fórmulas. Además, la velocidad del proceso de montaje se puede configurar de forma independiente. Por ejemplo, alg.cubing.net
Cómo resolver un rompecabezas de Rubik
Hay dos tipos de esquemas:
- para novatos;
- para profesionales.
Su diferencia está en la complejidad de las fórmulas, así como en la velocidad de montaje. Para los principiantes, por supuesto, serán más útiles las instrucciones apropiadas a su nivel de dominio de los rompecabezas. Pero después de practicar, ellos también podrán doblar el juguete en 2 o 3 minutos.
Cómo resolver un cubo estándar de 3 x 3
Comencemos resolviendo el clásico cubo de Rubik de 3 x 3 usando un diagrama de 7 pasos.
La versión clásica del rompecabezas es el Cubo de Rubik de 3 x 3.
Esto es interesante. El proceso inverso utilizado para resolver ciertos cubos mal colocados es la secuencia inversa de la acción descrita por la fórmula. Es decir, la fórmula debe leerse de derecha a izquierda, y las capas deben rotarse en sentido antihorario si se especificó movimiento directo, y viceversa: directo si se describe lo contrario.
Instrucciones de montaje paso a paso.
- Empezamos montando la cruz en el borde superior. Bajamos el cubo deseado girando la cara lateral correspondiente (P, T, L) y lo llevamos a la cara frontal mediante la operación H, N" o H 2. Finalizamos la etapa de extracción con una rotación de espejo (inversa) de la misma cara lateral, recuperando la posición original del cubo de nervadura afectada de la capa superior. Después de esto, realizamos la operación a) o b) de la primera etapa en el caso a) el cubo ha llegado a la cara frontal. El color de su cara frontal coincide con el color del frente. En el caso b) el cubo no sólo debe moverse hacia arriba, sino también girarse, para que quede correctamente orientado y caiga en su lugar.
Recogiendo la cruz de la línea superior.
- Se encuentra el cubo de esquina requerido (que tiene los colores de las caras F, B, L) y, usando la misma técnica descrita para la primera etapa, se lleva a la esquina izquierda de la cara frontal seleccionada (o amarilla). Puede haber tres orientaciones posibles para este cubo. Comparamos nuestro caso con la figura y aplicamos una de las operaciones de la segunda etapa a, tiempo c. Los puntos en el diagrama marcan el lugar donde debe ir el cubo deseado. Encontramos los tres cubos de las esquinas restantes en el cubo y repetimos la técnica descrita para moverlos a sus lugares en la cara superior. Resultado: se ha seleccionado la capa superior. Las dos primeras etapas casi no causan dificultades a nadie: puedes monitorear tus acciones con bastante facilidad, ya que toda la atención se presta a una capa, y lo que se hace en las dos restantes no es en absoluto importante.
Seleccionando la capa superior
- Nuestro objetivo: encontrar el cubo deseado y primero bajarlo a la cara frontal. Si está en la parte inferior, simplemente gire el borde inferior hasta que coincida con el color de la fachada, y si está en la capa intermedia, primero debe bajarlo usando cualquiera de las operaciones a) o b), y luego hacer coincidir colóquelo en color con el color del borde de la fachada y realice la operación de la tercera etapa a) o b). Resultado: se recogen dos capas. Las fórmulas dadas aquí son espejo en el pleno sentido de la palabra. Puedes ver esto claramente si colocas un espejo a la derecha o a la izquierda del cubo (con el borde hacia ti) y haces cualquiera de las fórmulas en el espejo: veremos la segunda fórmula. Es decir, las operaciones con las caras frontal, inferior, superior (no involucrada aquí) y posterior (tampoco involucrada) cambian su signo al opuesto: era en el sentido de las agujas del reloj, se volvió en el sentido contrario a las agujas del reloj y viceversa. Y el lado izquierdo cambia desde el derecho y, en consecuencia, cambia la dirección de rotación al opuesto.
Encontramos el cubo deseado y lo bajamos a la cara frontal.
- Las operaciones que mueven los cubos laterales de una cara sin alterar en última instancia el orden de las capas ensambladas conducen al objetivo. Uno de los procesos que le permite seleccionar todas las caras laterales se muestra en la figura. También muestra lo que sucede con los otros cubos de la cara. Repitiendo el proceso y eligiendo otra cara frontal, podrás colocar los cuatro cubos en su lugar. Resultado: Las piezas de las costillas están en su lugar, pero es posible que dos de ellas, o incluso las cuatro, estén orientadas incorrectamente. Importante: antes de comenzar a ejecutar esta fórmula, observe qué cubos ya están en su lugar; es posible que estén orientados incorrectamente. Si no hay ninguno o uno, intentamos rotar la cara superior para que las dos ubicadas en dos caras laterales adyacentes (fv+pv, pv+tv, tv+lv, lv+fv) caigan en su lugar, después de lo cual orientamos el cubo así, como se muestra en la figura, y ejecute la fórmula dada en esta etapa. Si no es posible combinar las partes pertenecientes a caras adyacentes girando la cara superior, entonces realizamos la fórmula para cualquier posición de los cubos de la cara superior una vez e intentamos nuevamente rotando la cara superior para colocar en su lugar 2 partes ubicadas en dos caras laterales adyacentes.
Es importante comprobar la orientación de los cubos en esta etapa.
- Tenemos en cuenta que el cubo desplegado debe estar en el lado derecho; en la figura está marcado con flechas (cubo pv). Las figuras a, b y c muestran posibles casos de disposición de cubos orientados incorrectamente (marcados con puntos). Usando la fórmula del caso a), realizamos una rotación intermedia B" para llevar el segundo cubo al lado derecho, y una rotación final B, que devolverá la cara superior a su posición original, en el caso b) una rotación intermedia B 2 y el final también B 2, y en el caso c) la rotación intermedia B debe realizarse tres veces, después de darle la vuelta a cada cubo, y completarse también con la rotación B. Mucha gente se confunde porque después de la primera parte del proceso (PS N) 4, el cubo deseado se despliega como debería, pero el orden en las capas ensambladas se altera y hace que algunas personas arrojen el cubo casi terminado a la mitad, habiendo realizado un giro intermedio, sin prestar atención a la “rotura”. ”de las capas inferiores, realizamos operaciones (PS N) 4 con el segundo cubo (la segunda parte del proceso), y todo encaja. Resultado: la cruz está montada.
El resultado de esta etapa será una cruz ensamblada.
- Colocamos las esquinas de la última cara en su lugar mediante un proceso de 8 pasos que es fácil de recordar: hacia adelante, reorganizando las tres piezas de las esquinas en el sentido de las agujas del reloj, y hacia atrás, reorganizando los tres cubos en el sentido contrario a las agujas del reloj. Después de la quinta etapa, por regla general, al menos un cubo quedará en su lugar, aunque en la dirección equivocada. (Si después de la quinta etapa ninguno de los cubos de las esquinas está en su lugar, entonces aplicamos cualquiera de los dos procesos para tres cubos cualesquiera, después de lo cual exactamente un cubo estará en su lugar). Resultado: todos los cubos de las esquinas están en su lugar, pero es posible que dos (o tal vez cuatro) de ellos estén orientados incorrectamente.
Los cubos de las esquinas se mantienen en su lugar.
- Repetimos la secuencia de giros PF"P"F muchas veces. Giramos el cubo para que el cubo que queremos ampliar quede en la esquina superior derecha de la fachada. Un proceso de 8 vueltas (2 x 4 vueltas) lo girará 1/3 de vuelta en el sentido de las agujas del reloj. Si el cubo aún no se ha orientado, repetimos nuevamente el movimiento de 8 movimientos (en la fórmula esto se refleja en el índice "N"). No prestamos atención al hecho de que las capas inferiores se desordenarán. La figura muestra cuatro casos de cubos orientados incorrectamente (están marcados con puntos). En el caso a) se requiere un giro intermedio B y un giro final B, en el caso b) - un giro intermedio y final B 2, en el caso c) - el giro B se realiza después de girar cada cubo a la orientación correcta, y el giro final gire B 2, en el caso d) - la rotación intermedia B también se realiza después de girar cada cubo a la orientación correcta, y la final en este caso también será la rotación B. Resultado: se ensambla la última cara.
Los posibles errores se muestran mediante puntos.
Las fórmulas para corregir la ubicación de los cubos se pueden mostrar a continuación.
Fórmulas para corregir cubos orientados incorrectamente en la última etapa.
La esencia del método de Jessica Friedrich.
Hay varias formas de armar el rompecabezas, pero una de las más memorables es la desarrollada por Jessica Friedrich, profesora de la Universidad de Binghamton (Nueva York), que está desarrollando técnicas para ocultar datos en imágenes digitales. Cuando todavía era una adolescente, Jessica se interesó tanto por el cubo que en 1982 se convirtió en campeona mundial de speedcubing y posteriormente no abandonó su afición, desarrollando fórmulas para montar rápidamente un "cubo mágico". Una de las opciones más populares para plegar un cubo se llama CFOP, por las primeras letras de los cuatro pasos del montaje.
Instrucciones:
- Montamos una cruz en la cara superior, que está formada por cubos en los bordes de la cara inferior. Esta etapa se llama Cruz.
- Montamos la capa inferior y media, es decir, la cara sobre la que se sitúa la cruz, y la capa intermedia, formada por cuatro partes laterales. El nombre de este paso es F2L (Primeras dos capas).
- Montamos el borde restante, sin prestar atención a que no todas las piezas estén en su lugar. La etapa se llama OLL (Orientar la última capa), que se traduce como "orientación de la última capa".
- El último nivel, PLL (Permutar la última capa), consiste en la colocación correcta de los cubos de la capa superior.
Instrucciones en vídeo para el método Friedrich.
El método propuesto por Jessica Friedrich gustó tanto a los speedcubers que los aficionados más avanzados están desarrollando sus propios métodos para agilizar el montaje de cada una de las etapas propuestas por la autora.
Vídeo: acelerar el montaje de la cruz.
Video: montaje de las dos primeras capas.
Video: trabajando con la última capa.
Vídeo: último nivel de montaje de Friedrich.
2x2
Un cubo de Rubik de 2 x 2 o un mini cubo de Rubik también se pliega en capas, comenzando desde el nivel inferior.
Mini cube es una versión ligera del clásico rompecabezas.
Instrucciones para principiantes para un fácil montaje.
- Montamos la capa inferior para que los colores de los últimos cuatro cubos coincidan y los dos colores restantes sean los mismos que los colores de las partes adyacentes.
- Comencemos a organizar la capa superior. Tenga en cuenta que en esta etapa el objetivo no es hacer coincidir los colores, sino colocar los cubos en sus lugares. Empezamos determinando el color de la parte superior. Aquí todo es simple: este será el color que no apareció en la capa inferior. Gira cualquiera de los cubos superiores para que llegue a la posición donde se cruzan los tres colores del elemento. Habiendo fijado la esquina, organizamos los elementos restantes. Para ello utilizamos dos fórmulas: una para cambiar cubos diagonales y otra para los vecinos.
- Completamos la capa superior. Realizamos todas las operaciones por parejas: giramos una esquina y luego la otra, pero en sentido contrario (por ejemplo, la primera en el sentido de las agujas del reloj, la segunda en el sentido contrario a las agujas del reloj). Puedes trabajar con tres ángulos a la vez, pero en este caso solo habrá una combinación: en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj. Entre rotaciones de las esquinas, gire el borde superior para que la esquina que se está trabajando esté en la esquina superior derecha. Si estamos trabajando con tres esquinas, entonces colocamos la orientada correctamente en la parte trasera izquierda.
Fórmulas para ángulos de rotación:
- (VFPV·P"V"F")² (5);
- V²F·V²F"·V"F·V"F"(6);
- VVF² · LFL² · VLV² (7).
Para rotar tres esquinas a la vez:
- (FVPV"P"F"V")² (8);
- FV·F"V·FV²·F"V² (9);
- V²L"V"L²F"L"F²V"F" (10).
Galería de fotos: montaje de cubos 2 x 2
Vídeo: Método Friedrich para cubos de 2 x 2
Recolectando las versiones más difíciles del cubo.
Estos incluyen juguetes con un número de piezas desde 4 x 4 hasta 17 x 17.
Los modelos de cubos con muchos elementos suelen tener esquinas redondeadas para facilitar la manipulación con el juguete.
Esto es interesante. Actualmente se está desarrollando una versión de 19 x 19.
Cabe recordar que fueron creados a partir de un cubo de 3 x 3, por lo que el conjunto se construye en dos direcciones.
- Montamos el centro para que queden los elementos del cubo de 3 x 3.
- Trabajamos de acuerdo con los diagramas para ensamblar la versión inicial del juguete (la mayoría de las veces los cubers usan el método de Jessica Friedrich).
4x4
Esta versión se llama "La venganza de Rubik".
Instrucciones:
El montaje de los modelos 5 x 5, 6 x 6 y 7 x 7 es similar al anterior, solo que tomamos como base para el centro un mayor número de cubos.
Vídeo: resolviendo un cubo de Rubik 5 x 5
Trabajando en resolver un rompecabezas de 6 x 6
Es bastante incómodo trabajar con este cubo: una gran cantidad de piezas pequeñas requieren una atención especial. Por ello, dividiremos las instrucciones en vídeo en cuatro partes: para cada etapa de montaje.
Video: cómo armar el centro de un cubo de 6 x 6, parte 1
Vídeo: emparejamiento de elementos de borde en un cubo de 6 x 6, parte 2
Vídeo: emparejar cuatro elementos en un rompecabezas de 6 x 6, parte 3
Vídeo: resolución final del cubo de Rubik 6 x 6, parte 4
Vídeo: armar un rompecabezas de 7 x 7
Cómo resolver el rompecabezas de la pirámide
Este rompecabezas se considera erróneamente una especie de cubo de Rubik. Pero, de hecho, el juguete de Meffert, también llamado "tetraedro japonés" o "pirámide de Moldavia", apareció varios años antes que la ayuda visual del maestro arquitecto.
La pirámide de Meffert se llama erróneamente rompecabezas de Rubik
Para trabajar con este rompecabezas es importante conocer su estructura, porque el mecanismo de funcionamiento juega un papel clave en el montaje. El tetraedro japonés consta de:
- elementos de cuatro ejes;
- seis costillas;
- cuatro esquinas.
Cada parte del eje tiene pequeños triángulos enfrentados a tres caras adyacentes. Es decir, cada elemento se puede girar sin riesgo de que se caiga de la estructura.
Esto es interesante. Hay 75.582.720 opciones para la disposición de los elementos piramidales. A diferencia del cubo de Rubik, no es gran cosa. La versión clásica del rompecabezas tiene 43.252.003.489.856.000 configuraciones posibles.
Instrucciones y diagrama.
Vídeo: un método sencillo para montar toda la pirámide.
Método para niños
Usar fórmulas y métodos para acelerar el ensamblaje será demasiado difícil para los niños que recién comienzan con el rompecabezas. Por tanto, la tarea de los adultos es simplificar al máximo la explicación.
El Cubo de Rubik no es sólo una oportunidad para mantener ocupado a su hijo con una actividad útil e interesante, sino también una forma de desarrollar la paciencia y la perseverancia.
Esto es interesante. Es mejor empezar a enseñar a los niños con el modelo 3 x 3.
Instrucciones (cubo 3 x 3):
- Decidimos el color del borde superior y cogemos el juguete de forma que el cubo central del color deseado quede arriba.
- Montamos la cruz superior, pero el segundo color de la capa intermedia era el mismo que el color de los bordes laterales.
- Colocamos las esquinas del borde superior. Pasemos a la segunda capa.
- Montamos la última capa, pero empezamos por restaurar la secuencia de las primeras. Luego colocamos las esquinas para que coincidan con los detalles centrales de los bordes.
- Comprobamos la ubicación de las partes medias de la última cara, cambiando su ubicación si es necesario.
Resolver un cubo de Rubik en cualquiera de sus variantes es un gran ejercicio para la mente, una forma de aliviar el estrés y distraerse. Incluso un niño puede aprender a resolver un rompecabezas utilizando explicaciones apropiadas para su edad. Poco a poco, podrás dominar métodos de montaje más complejos, mejorar tus propios indicadores de tiempo y no estarás lejos de las competiciones de speedcubing. Lo principal es la perseverancia y la paciencia.
¡Compartir con tus amigos!Ecuaciones cuadráticas.
Ecuación cuadrática- ecuación algebraica de forma general
donde x es una variable libre,
a, b, c, son coeficientes, y
Expresión llamado trinomio cuadrado.
Métodos para resolver ecuaciones cuadráticas.
1. MÉTODO : Factorizando el lado izquierdo de la ecuación.
Resolvamos la ecuación. x2 + 10x - 24 = 0. Factoricemos el lado izquierdo:
x 2 + 10x - 24 = x 2 + 12x - 2x - 24 = x(x + 12) - 2(x + 12) = (x + 12)(x - 2).
Por lo tanto, la ecuación se puede reescribir de la siguiente manera:
(x + 12)(x - 2) = 0
Como el producto es cero, entonces al menos uno de sus factores es cero. Por lo tanto, el lado izquierdo de la ecuación se vuelve cero en x = 2, y también cuando x = - 12. Esto significa que el número 2 Y - 12 son las raíces de la ecuación x2 + 10x - 24 = 0.
2. MÉTODO : Método para seleccionar un cuadrado completo.
Resolvamos la ecuación. x2 + 6x - 7 = 0. Seleccione un cuadrado completo en el lado izquierdo.
Para ello escribimos la expresión x 2 + 6x de la siguiente forma:
x2 + 6x = x2 + 2x3.
En la expresión resultante, el primer término es el cuadrado del número x, y el segundo es el producto doble de x por 3. Por lo tanto, para obtener un cuadrado completo, debes sumar 3 2, ya que
x2 + 2 x 3 + 3 2 = (x + 3) 2.
Transformemos ahora el lado izquierdo de la ecuación.
x2 + 6x - 7 = 0,
sumando y restando 3 2. Tenemos:
x 2 + 6 x - 7 = x2 + 2 x 3 + 3 2 - 3 2 - 7 = (x + 3) 2 - 9 - 7 = (x + 3) 2 - 16.
Así, esta ecuación se puede escribir de la siguiente manera:
(x + 3) 2 - 16 = 0, (x + 3) 2 = 16.
Por eso, x + 3 - 4 = 0, x 1 = 1, o x + 3 = -4, x 2 = -7.
3. MÉTODO :Resolver ecuaciones cuadráticas usando la fórmula.
Multipliquemos ambos lados de la ecuación.
hacha 2 + bx + c = 0, a ≠ 0
en 4a y secuencialmente tenemos:
4a 2 x 2 + 4abx + 4ac = 0,
((2ax) 2 + 2ax segundo + segundo 2) - segundo 2 + 4ac = 0,
(2ax + b) 2 = b 2 - 4ac,
2ax + segundo = ± √ segundo 2 - 4ac,
2ax = - segundo ± √ segundo 2 - 4ac,
Ejemplos.
A) Resolvamos la ecuación: 4x 2 + 7x + 3 = 0.
a = 4, b = 7, c = 3, D = b 2 - 4ac = 7 2 - 4 4 3 = 49 - 48 = 1,
D > 0, dos raíces diferentes;
Así, en el caso de un discriminante positivo, es decir en
b 2 - 4ac >0, la ecuacion hacha 2 + bx + c = 0 tiene dos raíces diferentes.
b) Resolvamos la ecuación: 4x 2 - 4x + 1 = 0,
a = 4, b = - 4, c = 1, D = b 2 - 4ac = (-4) 2 - 4 4 1= 16 - 16 = 0,
D = 0, una raíz;
Entonces, si el discriminante es cero, es decir b 2 - 4ac = 0, entonces la ecuación
hacha 2 + bx + c = 0 tiene una sola raíz
V) Resolvamos la ecuación: 2x 2 + 3x + 4 = 0,
a = 2, b = 3, c = 4, D = b 2 - 4ac = 3 2 - 4 2 4 = 9 - 32 = - 13, D< 0.
Esta ecuación no tiene raíces.
Entonces, si el discriminante es negativo, es decir b2 - 4ac< 0 , la ecuacion
hacha 2 + bx + c = 0 no tiene raíces.
Fórmula (1) de las raíces de una ecuación cuadrática hacha 2 + bx + c = 0 te permite encontrar raíces cualquier ecuación cuadrática (si la hay), incluidas las reducidas y las incompletas. La fórmula (1) se expresa verbalmente de la siguiente manera: las raíces de una ecuación cuadrática son iguales a una fracción cuyo numerador es igual al segundo coeficiente tomado con signo opuesto, más menos la raíz cuadrada del cuadrado de este coeficiente sin cuadriplicar el producto del primer coeficiente por el término libre, y el denominador es el doble del primer coeficiente.
4. MÉTODO: Resolver ecuaciones utilizando el teorema de Vieta.
Como sabes, la ecuación cuadrática reducida tiene la forma
x 2 + px + c = 0.(1)
Sus raíces satisfacen el teorema de Vieta, que, cuando un =1 parece
x 1 x 2 = q,
x 1 + x 2 = - p
De esto podemos sacar las siguientes conclusiones (a partir de los coeficientes p y q podemos predecir los signos de las raíces).
a) Si el medio miembro q dada la ecuación (1) es positiva ( q > 0), entonces la ecuación tiene dos raíces de igual signo y esto depende del segundo coeficiente pag. Si R< 0 , entonces ambas raíces son negativas si R< 0 , entonces ambas raíces son positivas.
Por ejemplo,
x2 – 3x + 2 = 0; x1 = 2 Y x2 = 1, porque q = 2 > 0 Y pag = - 3< 0;
x2 + 8x + 7 = 0; x 1 = - 7 Y x 2 = - 1, porque q = 7 > 0 Y pag= 8 > 0.
b) Si es miembro gratuito q dada la ecuación (1) es negativa ( q< 0 ), entonces la ecuación tiene dos raíces de diferente signo, y la raíz mayor será positiva si pag< 0 , o negativo si pag > 0 .
Por ejemplo,
x2 + 4x – 5 = 0; x 1 = - 5 Y x2 = 1, porque q= - 5< 0 Y pag = 4 > 0;
x2 – 8x – 9 = 0; x1 = 9 Y x 2 = - 1, porque q = - 9< 0 Y pag = - 8< 0.
Ejemplos.
1) Resolvamos la ecuación. 345x 2 – 137x – 208 = 0.
Solución. Porque a + b + c = 0 (345 – 137 – 208 = 0), Eso
x 1 = 1, x 2 = c/a = -208/345.
Respuesta 1; -208/345.
2) Resuelve la ecuación 132x 2 – 247x + 115 = 0.
Solución. Porque a + b + c = 0 (132 – 247 + 115 = 0), Eso
x1 = 1, x2 = c/a = 115/132.
Respuesta 1; 115/132.
B. Si el segundo coeficiente segundo = 2k es un número par, entonces la fórmula raíz
Ejemplo.
Resolvamos la ecuación. 3x2 - 14x + 16 = 0.
Solución. Tenemos: a = 3, b = - 14, c = 16, k = - 7;
D = k 2 – ac = (- 7) 2 – 3 16 = 49 – 48 = 1, D > 0, dos raíces diferentes;
Respuesta: 2; 8/3
EN. Ecuación reducida
x 2 + px + q= 0
coincide con una ecuación general en la que un = 1, segundo = pag Y c = q. Por lo tanto, para la ecuación cuadrática reducida, la fórmula de la raíz es
Toma la forma:
La fórmula (3) es especialmente conveniente de usar cuando R- número par.
Ejemplo. Resolvamos la ecuación. x2 – 14x – 15 = 0.
Solución. Tenemos: x 1,2 =7±
Respuesta: x1 = 15; x2 = -1.
5. MÉTODO: Resolver ecuaciones gráficamente.
Ejemplo. Resuelve la ecuación x2 - 2x - 3 = 0.
Tracemos la función y = x2 - 2x - 3
1) Tenemos: a = 1, b = -2, x0 = = 1, y0 = f(1) = 12 - 2 - 3 = -4. Esto significa que el vértice de la parábola es el punto (1; -4), y el eje de la parábola es la recta x = 1.
2) Tome dos puntos en el eje x que sean simétricos con respecto al eje de la parábola, por ejemplo los puntos x = -1 y x = 3.
Tenemos f(-1) = f(3) = 0. Construyamos los puntos (-1; 0) y (3; 0) en el plano de coordenadas.
3) A través de los puntos (-1; 0), (1; -4), (3; 0) dibujamos una parábola (Fig. 68).
Las raíces de la ecuación x2 - 2x - 3 = 0 son las abscisas de los puntos de intersección de la parábola con el eje x; Esto significa que las raíces de la ecuación son: x1 = - 1, x2 - 3.