Kun kaksi lauseketta merkitään yhtä suuriksi, muodostuu yhtälö. Yhtäsuuruusmerkki jakaa yhtälön oikeaan ja vasempaan puoleen.
Yhtälöä voidaan havainnollistaa tasapainovaa’an avulla. Kun va’an molempien puolien sisältö painaa yhtä paljon, vaaka on tasapainossa. Vaaka säilyttää tasapainonsa, jos sen molemmilta puolilta poistetaan tai molemmille puolille lisätään samanpainoiset kappaleet. Myös yhtälölle voidaan tehdä vastaavat toimenpiteet. Jos vaa’an molemmat puolet eivät paina yhtä paljon, vaaka ei ole tasapainossa. Tällöin yhtälökään ei pidä paikkaansa. Mikä on vaa’an punnuksen x oltava, jotta yhtälö x + 2 kg + 2 kg = 7 kg olisi totta?
Esimerkki 1.
a) 2 + 3 = 5 aina tosi yhtälö
b) 2 · 3 = 10 aina epätosi yhtälö
c) x + 5 = 5 ehdollinen yhtälö, joka toteutuu ainoastaan, kun muuttuja x = 2
Yhtälössä olevaa muuttujaa nimitetään usein tuntemattomaksi ja sitä merkitään tavallisesti x-kirjaimella. Siinä vaiheessa, kun yhtälöä kirjoitetaan, ei tiedetä mikä luku tuntemattoman paikalla pitäisi olla, jotta yhtälö toteutuisi.
Muuttujan etsimistä, joka toteuttaa ehdollisen yhtälön kutsutaan yhtälön ratkaisemiseksi. Löydettyä muuttujan arvoa sanotaan yhtälön ratkaisuksi eli juureksi. Yhtälön ratkaisu on sellainen muuttujan arvo, jolla yhtälön vasen ja oikea puoli ovat yhtä suuret. Yhtälön tyypistä riippuen sillä voi olla yksi tai useampia ratkaisuja tai ei yhtään ratkaisua.
Esimerkki 2.
Tutkitaan, toteuttaako kumpikaan luvuista a) x = 1 tai b) x = -2 yhtälöä 5x + 1 = -9.
a) Sijoitetaan yhtälöön x:n paikalle luku 1:
5 · 1 + 1 = 6 ≠ -9
Luku 1 ei toteuta yhtälöä.
b) Sijoitetaan yhtälöön luku –2:
5 · (-2) + 1 = -10 + 1 = -9
Luku -2 toteuttaa yhtälön.
Esimerkki 3.
Vaaka on tasapainossa. Mikä on x:llä merkityn kappaleen massa, kun pienen kuution massa on 1 kg?
Kirjoitetaan tilanteesta yhtälö sievennetyssä muodossa.
Vastaus: Kappaleen x massa on 4 kg.
Avoin matematiikka 8Osio 1: Yhtälöitä ja prosentteja4.6.2014