Системы линейных уравнений с двумя переменными

Найдем пары значений удовлетворяющие двум уравнения с двумя неизвестными одновременно, например: 2х+3у =1 и х-5у =0, то есть необходимо найти пересечение множеств решений этих уравнений. В таких случаях говорят, что надо решить систему уравнений 2х+3у =1 и х-5у =0.

Систему уравнений принято записывать с помощью фигурной скобки.

Например,

begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell 2 x plus 3 y equals 1 end cell row cell x minus 5 y equals 0 end cell end table close end style

Пара значений переменных, обращающая в истинное равенство каждое уравнение системы, называется решением системы уравнений с двумя переменными.

Решить систему уравнений – значит найти множество её решений.
Рассмотрим системы двух линейных уравнений с двумя переменными, в которых в каждом уравнении хотя бы один из коэффициентов отличен от нуля.
Графическое решение систем такого вида сводится к отысканию координат общих точек двух прямых.
Как известно, две прямые на плоскости могут быть пересекающимися или параллельными. В случае параллельности прямые либо не имеют общих точек, либо совпадают.
Рассмотрим каждый из этих случаев.

begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell 12 x plus 2 y equals 6 end cell row cell 15 x minus 5 y equals 0 end cell end table close end style

Выразим переменную у через х:

begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell 2 y equals 6 minus 12 x end cell row cell negative 5 y equals negative 15 x end cell end table left right double arrow open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell y equals 3 minus 6 x end cell row cell y equals 3 x end cell end table close close end style

Решить систему уравнений

По графику можно определить координаты пересечения двух прямых: begin mathsize 12px style open parentheses 1 third semicolon 1 close parentheses end style



Если в каждом уравнении системы двух линейных уравнений с двумя переменными хотя бы один из коэффициентов при переменной не равен нулю, то система либо имеет единственное решение, либо имеет бесконечно много решений.

Существуют несколько способов решения систем уравнения:

  1. Графический
  2. Способ подстановки
  3. Способ сложения

Алгоритм решения системы линейных уравнений способом подстановки:

    1. Выбрать одно уравнение (лучше выбирать то, где числа меньше) и выразить из него одну переменную через другую, например, x через y. (можно и y через x).
    2. Полученное выражение подставить вместо соответствующей переменной в другое уравнение. Таким образом, у нас получится линейное уравнение с одной неизвестной.
    3. Решаем полученное линейное уравнение и получаем решение.
    4. Подставляем полученное решение в выражение, полученное в первом пункте, получаем вторую неизвестную из решения.
    5. Выполнить проверку полученного решения.


Пример 1. Решить систему уравнений:

begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell х plus 3 у equals 12 end cell row cell 4 х plus 2 у equals negative 18 end cell end table close end style

Решение:

begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell х plus 3 у equals 12 end cell row cell 4 х plus 2 у equals negative 18 end cell end table close left right double arrow open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell х equals negative 3 у plus 12 end cell row cell 4 left parenthesis negative 37 plus 12 right parenthesis plus 2 у equals negative 18 space end cell end table table row blank row cell rightwards double arrow 4 left parenthesis negative 3 у plus 12 right parenthesis plus 2 у equals negative 18 end cell end table close
space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space minus 12 у plus 48 plus 2 у equals negative 18
space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space minus 10 у equals negative 18 minus 48
space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space у equals negative 66 divided by left parenthesis negative 10 right parenthesis
space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space space У equals 6 comma 6 end style

Найдем значение х, подставив значение у в первое уравнение:

begin mathsize 12px style х plus 3 asterisk times 6 comma 6 equals 12
х plus 19 comma 8 equals 12
х equals negative 7 comma 8 end style

Проверка: begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell negative 7 comma 8 plus 3 asterisk times 6 comma 6 equals 12 end cell row cell 4 asterisk times left parenthesis negative 7 comma 8 right parenthesis plus 2 asterisk times 6 comma 6 equals negative 18 end cell end table close end style

Пример 2: Решим способом сложения следующую систему линейных уравнений с двумя неизвестными:

begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell 3 х plus 2 у equals 10 end cell row cell 5 х plus 3 у equals 12 end cell end table close end style

Так как, одинаковых коэффициентов нет ни у одной из переменных, уравняем коэффициенты у переменной у. Для этого умножим первое уравнение на три, а второе уравнение на два.

begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell 3 х plus 2 у equals 10 divided by asterisk times 3 end cell row cell 5 х plus 3 у equals 12 divided by asterisk times 2 end cell end table close end style

Получим следующую систему уравнений: из второго уравнения вычитаем первое. Приводим подобные слагаемые и решаем полученное линейное уравнение.

begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign right end attributes row cell 9 х plus 6 у equals 30 end cell row cell 10 х plus 6 у equals 24 end cell end table close
stack space space space space space space space х space plus space 0 space equals negative 6 with bar on top
space space space space space space space х equals negative 6
end style

Полученное значение подставляем в первое уравнение из нашей исходной системы и решаем получившееся уравнение.

begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell 3 left parenthesis negative 6 right parenthesis plus 2 у equals 10 end cell row cell 2 у equals 28 semicolon space space у equals 14 end cell end table close end style

Получилась пара чисел x=6 и y=14. Проводим проверку. Делаем подстановку.

begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell 3 asterisk times left parenthesis negative 6 right parenthesis plus 2 asterisk times left parenthesis 14 right parenthesis equals 10 end cell row cell 5 asterisk times left parenthesis negative 6 right parenthesis plus 3 asterisk times left parenthesis 14 right parenthesis equals 12 end cell end table close end style

Ответ: (6, 14)

Вопросы к конспектам

Решите систему уравнений: begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell х minus у equals 2 end cell row cell 2 х minus 3 у equals negative 1 end cell end table close end style
Решите систему уравнений: begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell 2 х minus 5 у equals 1 end cell row cell 6 х minus 15 у equals 3 end cell end table close end style
Решите систему уравнений: begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell 5 х minus 3 у equals negative 3 end cell row cell negative 5 х plus 3 у equals 8 end cell end table close end style
Решите систему уравнений: begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell 6 left parenthesis х plus у right parenthesis minus 2 у minus 10 equals 0 end cell row cell 7 left parenthesis у plus 4 right parenthesis minus left parenthesis у plus 16 right parenthesis equals 0 end cell end table close end style
Решите систему уравнений: begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell х over 4 plus у over 4 equals 2 end cell row cell х over 6 plus у over 3 equals 2 end cell end table close end style
Решите систему уравнений: begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell 2 left parenthesis х minus 2 у right parenthesis equals х minus 8 у end cell row cell 5 left parenthesis х plus у right parenthesis equals 2 left parenthesis х minus у right parenthesis plus 10 end cell end table close end style
Найдите значение х: begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell 9 х minus 7 у equals 95 end cell row cell 4 х plus у equals 34 end cell end table close end style
Решите систему уравнений: begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell 1 over х plus 1 over у equals fraction numerator 7 over denominator х у end fraction end cell row cell 1 over х minus 1 over у equals fraction numerator 3 over denominator х у end fraction end cell end table close end style
Решите систему уравнений: begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell 2 х plus 7 у minus 44 equals 0 end cell row cell 2 х minus 3 у equals negative 36 end cell end table close end style
Решите систему уравнений: begin mathsize 12px style open curly brackets table attributes columnalign left end attributes row cell х over 3 plus у over 2 equals 6 end cell row cell х over 2 minus у over 3 equals 2 comma 5 end cell end table close end style
Последнее изменение: Пятница, 17 Февраль 2017, 23:42