Identitet i CAS-verktøy

Identitet i CAS-verktøy

Kari arbeider med algebraiske uttrykk, likninger og identiteter. Hun prøver å løse likningen

x24=(x+2)(x2)x^2 - 4 = (x+2)(x-2)

i et CAS-verktøy og får resultatet x=xx = x. Se nedenfor.

x24=(x+2)(x2)x^2 - 4 = (x + 2)(x - 2)

Løs: {x=x}\{x = x\}

Ta utgangspunkt i dette resultatet og forklar Kari hva en identitet er.

Fasit

x24=(x+2)(x2)x^2 - 4 = (x+2)(x-2) er en identitet — den er sann for alle reelle tall xx.

LøsningsforslagKI-generert

CAS prøver å finne hvilke xx-verdier som gjør likningen sann. For å forstå hvorfor den svarer x=xx = x, kan vi se hva som skjer når vi forenkler høyre side:

(x+2)(x2)=x22x+2x4=x24(x+2)(x-2) = x^2 - 2x + 2x - 4 = x^2 - 4

De to sidene er altså nøyaktig det samme algebraiske uttrykket. Det betyr at likningen

x24=(x+2)(x2)x^2 - 4 = (x+2)(x-2)

er sann uansett hvilken verdi xx har. Velger vi for eksempel x=3x = 3:

324=5og(3+2)(32)=51=53^2 - 4 = 5 \quad \text{og} \quad (3+2)(3-2) = 5 \cdot 1 = 5

eller x=0x = 0:

024=4og(0+2)(02)=2(2)=40^2 - 4 = -4 \quad \text{og} \quad (0+2)(0-2) = 2 \cdot (-2) = -4

Begge sider gir alltid samme svar.

En slik likhet kalles en identitet — en likhet mellom to uttrykk som er sann for alle verdier av variabelen. CAS uttrykker dette med x=xx = x: det er CAS sin måte å si «alle reelle tall er løsninger».

Dette er annerledes enn en vanlig likning, for eksempel x24=0x^2 - 4 = 0, der bare de spesielle verdiene x=2x = 2 og x=2x = -2 er løsninger.

Kari kan altså forklare at x24=(x+2)(x2)x^2 - 4 = (x+2)(x-2) er en identitet fordi de to sidene er ekvivalente uttrykk, og at CAS bekrefter dette ved å returnere x=xx = x.

Sensorveiledning

For å få uttelling, må kandidaten argumentere for at de to uttrykkene er identiske.