Вопрос:

498. Решите систему уравнений: a) {1/x + 1/y = 1/6, 2x - y = 5; б) {1/x - 1/y = 1/20, x + 2y = 14; в) {x + y = 14, x/y + y/x = 2 1/12; г) {x - y = 2, x/y - y/x = 5/6

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Привет! Сейчас разберем эти системы уравнений. Будет интересно!

a)

Краткое пояснение: Решаем систему методом сложения, чтобы исключить переменную y.

Умножим первое уравнение на 6, чтобы избавиться от дробей:

\[\frac{1}{x} + \frac{1}{y} = \frac{1}{6} \Rightarrow \frac{6}{x} + \frac{6}{y} = 1\]

Пусть a = 1/x и b = 1/y. Тогда система уравнений будет выглядеть так:

\[\begin{cases} 6a + 6b = 1 \\ \frac{2}{a} - \frac{1}{b} = 5 \end{cases}\]

Выразим a из первого уравнения: 6a = 1 - 6b \Rightarrow a = \frac{1 - 6b}{6}

Подставим это во второе уравнение:

\[\frac{2}{\frac{1-6b}{6}} - \frac{1}{b} = 5 \Rightarrow \frac{12}{1-6b} - \frac{1}{b} = 5\]

Приведем к общему знаменателю и решим уравнение относительно b:

\[\frac{12b - (1 - 6b)}{b(1 - 6b)} = 5 \Rightarrow 12b - 1 + 6b = 5b(1 - 6b)\]

\[18b - 1 = 5b - 30b^2 \Rightarrow 30b^2 + 13b - 1 = 0\]

Решим квадратное уравнение:

\[D = 13^2 - 4 \cdot 30 \cdot (-1) = 169 + 120 = 289 = 17^2\]

\[b_1 = \frac{-13 + 17}{60} = \frac{4}{60} = \frac{1}{15}, \quad b_2 = \frac{-13 - 17}{60} = \frac{-30}{60} = -\frac{1}{2}\]

Тогда y_1 = 15, y_2 = -2

Найдем соответствующие значения x:

Если y = 15, то 2x - 15 = 5 \Rightarrow 2x = 20 \Rightarrow x = 10

Если y = -2, то 2x - (-2) = 5 \Rightarrow 2x + 2 = 5 \Rightarrow 2x = 3 \Rightarrow x = \frac{3}{2}

Ответ: (10, 15) и (3/2, -2)

Не забудь проверить свои ответы, чтобы убедиться, что они верны.

б)

Краткое пояснение: Решаем систему подстановкой, выразив x через y из второго уравнения.

Пусть a = 1/x и b = 1/y. Тогда система уравнений будет выглядеть так:

\[\begin{cases} a - b = \frac{1}{20} \\ \frac{1}{a} + \frac{2}{b} = 14 \end{cases}\]

Выразим a из первого уравнения: a = b + \frac{1}{20}

Подставим это во второе уравнение:

\[\frac{1}{b + \frac{1}{20}} + \frac{2}{b} = 14 \Rightarrow \frac{20}{20b + 1} + \frac{2}{b} = 14\]

Приведем к общему знаменателю и решим уравнение относительно b:

\[\frac{20b + 2(20b + 1)}{b(20b + 1)} = 14 \Rightarrow 20b + 40b + 2 = 14b(20b + 1)\]

\[60b + 2 = 280b^2 + 14b \Rightarrow 280b^2 - 46b - 2 = 0 \Rightarrow 140b^2 - 23b - 1 = 0\]

Решим квадратное уравнение:

\[D = (-23)^2 - 4 \cdot 140 \cdot (-1) = 529 + 560 = 1089 = 33^2\]

\[b_1 = \frac{23 + 33}{280} = \frac{56}{280} = \frac{1}{5}, \quad b_2 = \frac{23 - 33}{280} = \frac{-10}{280} = -\frac{1}{28}\]

Тогда y_1 = 5, y_2 = -28

Найдем соответствующие значения x:

Если y = 5, то x + 2 \cdot 5 = 14 \Rightarrow x + 10 = 14 \Rightarrow x = 4

Если y = -28, то x + 2 \cdot (-28) = 14 \Rightarrow x - 56 = 14 \Rightarrow x = 70

Ответ: (4, 5) и (70, -28)

Отлично! Теперь иди отдохни.

в)

Краткое пояснение: Преобразуем второе уравнение, чтобы получить сумму квадратов.

\[\begin{cases} x + y = 14 \\ \frac{x}{y} + \frac{y}{x} = 2 \frac{1}{12} = \frac{25}{12} \end{cases}\]

Пусть z = x/y. Тогда 1/z = y/x. Второе уравнение можно переписать как:

\[z + \frac{1}{z} = \frac{25}{12} \Rightarrow 12z^2 - 25z + 12 = 0\]

Решим квадратное уравнение:

\[D = (-25)^2 - 4 \cdot 12 \cdot 12 = 625 - 576 = 49 = 7^2\]

\[z_1 = \frac{25 + 7}{24} = \frac{32}{24} = \frac{4}{3}, \quad z_2 = \frac{25 - 7}{24} = \frac{18}{24} = \frac{3}{4}\]

Тогда x/y = 4/3 или x/y = 3/4

Случай 1: x/y = 4/3 \Rightarrow x = \frac{4}{3}y

Подставим в первое уравнение: \frac{4}{3}y + y = 14 \Rightarrow \frac{7}{3}y = 14 \Rightarrow y = 6

Тогда x = \frac{4}{3} \cdot 6 = 8

Случай 2: x/y = 3/4 \Rightarrow x = \frac{3}{4}y

Подставим в первое уравнение: \frac{3}{4}y + y = 14 \Rightarrow \frac{7}{4}y = 14 \Rightarrow y = 8

Тогда x = \frac{3}{4} \cdot 8 = 6

Ответ: (8, 6) и (6, 8)

Ты отлично справляешься! Продолжай в том же духе!

г)

Краткое пояснение: Решаем систему подстановкой и упрощением дробей.

\[\begin{cases} x - y = 2 \\ \frac{x}{y} - \frac{y}{x} = \frac{5}{6} \end{cases}\]

Выразим x из первого уравнения: x = y + 2

Подставим это во второе уравнение:

\[\frac{y+2}{y} - \frac{y}{y+2} = \frac{5}{6}\]

Приведем к общему знаменателю и решим уравнение относительно y:

\[\frac{(y+2)^2 - y^2}{y(y+2)} = \frac{5}{6} \Rightarrow \frac{y^2 + 4y + 4 - y^2}{y^2 + 2y} = \frac{5}{6}\]

\[\frac{4y + 4}{y^2 + 2y} = \frac{5}{6} \Rightarrow 6(4y + 4) = 5(y^2 + 2y)\]

\[24y + 24 = 5y^2 + 10y \Rightarrow 5y^2 - 14y - 24 = 0\]

Решим квадратное уравнение:

\[D = (-14)^2 - 4 \cdot 5 \cdot (-24) = 196 + 480 = 676 = 26^2\]

\[y_1 = \frac{14 + 26}{10} = \frac{40}{10} = 4, \quad y_2 = \frac{14 - 26}{10} = \frac{-12}{10} = -\frac{6}{5}\]

Найдем соответствующие значения x:

Если y = 4, то x = 4 + 2 = 6

Если y = -\frac{6}{5}, то x = -\frac{6}{5} + 2 = \frac{4}{5}

Ответ: (6, 4) и (4/5, -6/5)

Прекрасно! Ты просто суперзвезда!

Проверка за 10 секунд: Убедись, что найденные пары (x, y) удовлетворяют обоим уравнениям в каждой системе.

Уровень Эксперт: Системы уравнений часто встречаются в физике и экономике. Умение их решать открывает двери к новым знаниям.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю