Equazioni di primo grado
Su un piatto di una bilancia ci sono 3 scatole misteriose e 2 pesi da 1 kg; sull'altro piatto ci sono 11 pesi da 1 kg. La bilancia è in equilibrio. Quanto pesa ogni scatola? Senza accorgertene hai appena impostato un'equazione: $3x + 2 = 11$. Risolverla significa trovare il peso della scatola senza squilibrare la bilancia.
Che cos'è un'equazione
Non confondere un'equazione con un'identità: $2(x + 1) = 2x + 2$ è vera per qualsiasi valore di $x$, quindi è un'identità. E $3x + 2$ (senza $=$) è solo un'espressione algebrica.
Per verificare una soluzione basta sostituire e controllare che i due membri diano lo stesso risultato. Per $x = 3$: $3 \cdot 3 + 2 = 11$ ✓. Per $x = 4$: $3 \cdot 4 + 2 = 14 \neq 11$ ✗.
In matematica è fondamentale distinguere tra un'espressione algebrica e un'equazione. Osserva il seguente elenco e individua quali sono equazioni di primo grado. Per…
In matematica è fondamentale distinguere tra un'espressione algebrica e un'equazione. Osserva il seguente elenco e individua quali sono equazioni di primo grado. Per quelle che lo sono, indica qual è il loro primo membro e qual è la loro incognita:
- a) $3x + 5$
- b) $2x - 8 = 10$
- c) $x^2 - 4 = 0$
- d) $5 + 3 = 8$
- e) $\frac{y}{2} + 1 = 7$
Verificare se un numero è soluzione di un'equazione consiste nel sostituire l'incognita e vedere se l'uguaglianza è soddisfatta. Dato il seguente insieme di valori:…
Verificare se un numero è soluzione di un'equazione consiste nel sostituire l'incognita e vedere se l'uguaglianza è soddisfatta. Dato il seguente insieme di valori: $\{-2, 0, 3\}$, indica motivando quale di essi è la soluzione dell'equazione:
$5x - (x + 4) = 8$
I principi di equivalenza
La regola d'oro: ciò che fai a un membro, fallo anche all'altro. Così la bilancia resta in equilibrio e l'uguaglianza resta vera. Prova con la bilancia:
Due equazioni che hanno le stesse soluzioni si dicono equivalenti. I principi di equivalenza permettono di passare da un'equazione a una equivalente, più semplice.
Dal primo principio nasce la regola pratica del trasporto: un termine che passa da un membro all'altro cambia segno. Dal secondo, il coefficiente di $x$ si divide da entrambe le parti. Perché «diverso da zero»? Moltiplicando per $0$ ogni equazione diventerebbe $0 = 0$ e perderemmo ogni informazione.
Risolvi le seguenti equazioni di base utilizzando il trasporto dei termini (ciò che è sommato passa sottraendo e viceversa): a) $x + 15 = 42$ b) $x - 7 = -12$ c)…
Risolvi le seguenti equazioni di base utilizzando il trasporto dei termini (ciò che è sommato passa sottraendo e viceversa):
- a) $x + 15 = 42$
- b) $x - 7 = -12$
- c) $10 - x = 4$
- d) $25 = x + 18$
Una bilancia è in equilibrio. Sul piatto di sinistra ci sono $3$ scatole uguali (di peso $x$) e un peso da $2$ kg. Sul piatto di destra c'è un peso da $14$ kg. Imposta…
Una bilancia è in equilibrio. Sul piatto di sinistra ci sono $3$ scatole uguali (di peso $x$) e un peso da $2$ kg. Sul piatto di destra c'è un peso da $14$ kg.
Imposta l'equazione che rappresenta questo equilibrio e calcola quanto pesa ogni scatola.
Parentesi e denominatori
Le equazioni «vere» sono spesso più complicate. C'è un ordine che funziona sempre:
Risolvi queste equazioni di primo grado eliminando prima le parentesi. Ricorda di applicare con attenzione la proprietà distributiva: a) $3(x - 2) = 12$ b)…
Risolvi queste equazioni di primo grado eliminando prima le parentesi. Ricorda di applicare con attenzione la proprietà distributiva:
- a) $3(x - 2) = 12$
- b) $2(x + 4) + 5 = 17$
- c) $10 - (x - 3) = 8$
Luca ha provato a risolvere l'equazione $5 - 2(x - 3) = 1$ sul suo quaderno e ha consegnato il seguente svolgimento: Passaggio 1: $5 - 2x - 6 = 1$ Passaggio 2:…
Luca ha provato a risolvere l'equazione $5 - 2(x - 3) = 1$ sul suo quaderno e ha consegnato il seguente svolgimento:
Passaggio 1: $5 - 2x - 6 = 1$
Passaggio 2: $-1 - 2x = 1$
Passaggio 3: $-2x = 2$
Passaggio 4: $x = \frac{2}{-2} = -1$
Individua in quale passaggio ha commesso l'errore, spiega con parole tue quale proprietà o regola algebrica ha applicato in modo scorretto e risolvi correttamente l'equazione sul tuo quaderno, verificando la soluzione finale ottenuta sostituendola nell'uguaglianza iniziale.
Risolvi la seguente equazione di primo grado assicurandoti di semplificare tutti i termini e di prestare attenzione ai cambi di segno davanti alle frazioni:…
Risolvi la seguente equazione di primo grado assicurandoti di semplificare tutti i termini e di prestare attenzione ai cambi di segno davanti alle frazioni:
$\frac{2(x - 3)}{5} - \frac{x - 1}{2} = \frac{3x - 4}{10} + 1$
Risolvi la seguente equazione di primo grado con coefficienti frazionari e termini annidati. Presta molta attenzione alla gestione dei segni negativi davanti alle…
Risolvi la seguente equazione di primo grado con coefficienti frazionari e termini annidati. Presta molta attenzione alla gestione dei segni negativi davanti alle frazioni:
$$\frac{2(x-5)}{3} - \frac{3x - \frac{x+1}{2}}{5} = \frac{x-1}{6} - \frac{7}{10}$$Equazioni determinate, indeterminate, impossibili
Quasi sempre c'è una soluzione, ma non sempre. Dopo aver ridotto, l'equazione assume la forma $ax = b$ e può succedere questo:
| Alla fine resta… | Esempio | Significa |
|---|---|---|
| $ax = b$ con $a \neq 0$ | $3x = 9$ | determinata: una soluzione, $S = \{3\}$ |
| $0x = b$ con $b \neq 0$ | $0x = 5$ | impossibile: $S = \emptyset$ |
| $0x = 0$ | $0x = 0$ | indeterminata (identità): $S = \mathbb{R}$ |
Il disegno anticipa un'idea che vedrai con le funzioni: ogni membro è una retta e la soluzione è il punto in cui si incontrano.
Data l'equazione con un coefficiente sconosciuto $k$: $$\frac{k \cdot x}{3} - 4 = \frac{x + 2}{2}$$ Calcola il valore che deve avere $k$ affinché la soluzione…
Data l'equazione con un coefficiente sconosciuto $k$:
$$\frac{k \cdot x}{3} - 4 = \frac{x + 2}{2}$$Calcola il valore che deve avere $k$ affinché la soluzione dell'equazione sia $x = 6$. Una volta trovato $k$, verifica che l'uguaglianza sia soddisfatta sostituendo entrambi i valori nell'equazione originale.
Vogliamo costruire un'equazione di primo grado della forma $3x - k = 2(x + 1)$ per un'attività in classe, in modo che la sua soluzione sia esattamente $x = 5$. a) Trova…
Vogliamo costruire un'equazione di primo grado della forma $3x - k = 2(x + 1)$ per un'attività in classe, in modo che la sua soluzione sia esattamente $x = 5$.
- a) Trova quale valore numerico deve avere la costante sconosciuta $k$ affinché sia soddisfatta tale condizione.
- b) Ora crea tu un'equazione di primo grado diversa che contenga almeno due denominatori differenti (per esempio, con $2$ e con $3$) e la cui unica soluzione sia anch'essa $x = 5$. Dimostra che è corretta risolvendola passo per passo.
Equazioni letterali e formule inverse
Spesso i coefficienti non sono numeri ma lettere, dette parametri. Le regole sono le stesse; l'incognita resta $x$ e le altre lettere si trattano come numeri noti. Attenzione però: per dividere per un'espressione dobbiamo sapere che è diversa da zero.
Con lo stesso metodo si ricavano le formule inverse. Da $v = \dfrac{s}{t}$ si ottiene $s = v \cdot t$ e $t = \dfrac{s}{v}$.
Trova il valore del lato $x$ nel seguente rettangolo sapendo che il suo perimetro totale è di $34$ cm.
Trova il valore del lato $x$ nel seguente rettangolo sapendo che il suo perimetro totale è di $34$ cm.
Considera la seguente equazione di primo grado: $$3(x - 4) + 5(x - 4) = 24$$ Per risolverla esistono due strade chiare: Strada A: applicare la proprietà distributiva nel…
Considera la seguente equazione di primo grado: $$3(x - 4) + 5(x - 4) = 24$$
Per risolverla esistono due strade chiare:
-
Strada A: applicare la proprietà distributiva nel primo membro eliminando le parentesi, ridurre i termini simili e ricavare l'incognita $x$.
-
Strada B: raccogliere a fattor comune il binomio $(x - 4)$ nel primo membro, operare sui coefficienti e ricavare l'incognita.
Risolvi l'equazione seguendo entrambi i procedimenti passo per passo. Poi confronta i due metodi e giustifica quale ritieni più veloce e con minor rischio di errori di segno.
Nelle equazioni letterali dobbiamo saper ricavare una variabile in funzione delle altre. Ricava la variabile $x$ nella seguente uguaglianza, supponendo che tutti i…
Nelle equazioni letterali dobbiamo saper ricavare una variabile in funzione delle altre. Ricava la variabile $x$ nella seguente uguaglianza, supponendo che tutti i parametri $a, b, c$ e $d$ siano noti e diversi da zero, con $a \neq d$:
$$a(x + b) - c = d(x - a)$$Esprimi il risultato finale come un'unica frazione.
Analizza la seguente equazione di primo grado in cui le lettere $a$ e $b$ rappresentano coefficienti costanti sconosciuti e $x$ è l'incognita: $$a(2x - 1) + 4x = 6x +…
Analizza la seguente equazione di primo grado in cui le lettere $a$ e $b$ rappresentano coefficienti costanti sconosciuti e $x$ è l'incognita:
$$a(2x - 1) + 4x = 6x + b$$- a) Sviluppa e riduci entrambi i membri per scrivere l'equazione in forma canonica $A \cdot x = B$, esprimendo $A$ e $B$ in funzione di $a$ e $b$.
- b) Determina quali valori concreti devono assumere $a$ e $b$ affinché l'equazione abbia infinite soluzioni (sia un'identità). Giustifica la tua deduzione basandoti sull'espressione $0x = 0$.
- c) Determina quali condizioni devono soddisfare $a$ e $b$ affinché l'equazione non abbia soluzione (sia un'equazione impossibile, $0x = B$ con $B \neq 0$).
- d) Se fissiamo il valore $b = 5$, trova quale valore esatto deve avere $a$ affinché l'unica soluzione dell'equazione sia $x = 2$, e verificalo sostituendo nell'equazione originale.
Torniamo all'inizio: ogni scatola pesa 3 kg, perché togliendo 2 kg da ogni piatto restano 3 scatole che pesano 9 kg ($3x = 9$) e, dividendo per 3, $x = 3$ kg.