Системи і сукупності рівнянь 1

Нехай дано два рівняння з двома невідомими і де - деякі вирази зі змінними х і у. Якщо ставиться завдання знайти всі спільні рішення даних рівнянь, то кажуть, що задана система рівнянь:

Вирішити систему (15) - значить знайти всі пари чисел. які є рішенням кожного рівняння, або довести, що таких пар чисел не існує.

Аналогічно визначається поняття системи з трьома і більше невідомими.

Системи, всі рівняння яких однорідні, називаються однорідними системами рівнянь.

Система називається сумісною. якщо вона має хоча б одне рішення і несумісною. якщо таких рішень не існує.

Дві системи рівнянь еквівалентні (рівносильні), якщо вони мають одні й ті ж рішення або обидві не мають рішень.

Над рівняннями системи можна виконувати наступні дії, що перетворюють цю систему в еквівалентну їй:

1) змінювати порядок проходження рівнянь;

2) множити на число. будь-яке рівняння;

3) множити на. одне рівняння системи і додавати його до іншого рівняння.

Кілька рівнянь утворюють сукупність рівнянь. якщо ставиться завдання знайти всі ті рішення, які задовольняють хоча б одного рівняння сукупності і входить в область визначення інших рівнянь.

Система двох лінійних рівнянь з двома невідомими має вигляд:

Геометрично, кожному рівняння системи (16) відповідає пряма лінія на площині:

1) якщо. то система (16) має єдине рішення (геометрично - прямі перетинаються в певній точці);

2) якщо. то система (16) не має рішень (прямі паралельні);

3) якщо. то система (16) має нескінченно багато рішень (прямі і - збігаються).

Основними методами рішення систем рівнянь (15) є:

1) метод підстановки;

2) метод виключення невідомої;

3) метод складання;

4) метод множення (ділення) рівнянь;

5) метод заміни змінних;

6) графічний метод.

Вирішимо методом складання. Для цього перше рівняння системи помножимо на і додамо до другого:

Задана система зводиться до вирішення сукупності систем:

Її рішенням є пари чисел; .

Замінимо в першому рівнянні системи. тоді

Отримаємо дрібно-раціональне рівняння:

Повертаємося до змінних х. у:

підходить по ОПЗ.

Дана система відноситься до симетричним системам (невідомі входять однаково). Рішення таких систем виробляють стандартної заміною змінних.

Далі використовуємо метод складання:

Отримуємо коріння цього квадратного рівняння:

З урахуванням системи (17) приходимо:

Повертаючись до змінним х. у. отримуємо

Вирішимо записані системи окремо:

Повертаючись до системи (18), отримуємо

тобто маємо два рішення і.

Оскільки для останнього квадратного рівняння. система (19) не має рішення.

Приклад 4. Вирішити графічно:

1. Виходячи з геометричного сенсу, - рівняння кола з центром і радіусом; - пряма, паралельна осі і проходить через точку

Побудуємо ці лінії (рис. 1).

Графіки мають 2 точки перетину, тобто система має 2 рішення, які знайдемо з системи (20):

2. Рівняння може бути записано у вигляді і є рівнянням гіперболи.

Рівняння може бути записано у вигляді -біссектріса II і IV координатних кутів (рис.2).

Графіки не мають точок перетину і, отже, система рішень не має.

Система містить однорідне рівняння.

Так як отримаємо:

З другого рівняння знайдемо х:

Отримуємо сукупність двох систем:

Приходимо до відповіді: і

Схожі статті