Прежде чем перейти к разбору как решать системы уравнений, давайте разберёмся, что называют системой уравнений
с двумя неизвестными.
Запомните!
Системой уравнений называют два уравнения с двумя неизвестными (чаще всего неизвестные в них называют
«x» и «y»),
которые объединены в общую систему фигурной скобкой.
Например, система уравнений может быть задана следующим образом.
Чтобы решить систему уравнений, нужно найти и «x», и «y».
Как решить систему уравнений
Существуют два основных способа решения систем уравнений. Рассмотрим оба способа решения.
Способ подстановки
или
«железобетонный» метод
Первый способ решения системы уравнений называют способом подстановки или «железобетонным».
Название «железобетонный» метод получил из-за того, что с помощью этого метода практически всегда можно
решить систему уравнений. Другими словами, если у вас не получается решить систему уравнений,
всегда пробуйте решить её методом подстановки.
Разберем способ подстановки на примере.
Выразим из первого уравнения «x + 5y = 7»
неизвестное «x».
Важно!
Чтобы выразить неизвестное, нужно выполнить два условия:
- перенести неизвестное, которое хотим выразить, в левую часть уравнения;
- разделить и левую и правую часть уравнения на нужное число так,
чтобы коэффициент при неизвестном стал равным единице.
Перенесём в первом уравнении «x + 5 y = 7» всё что
содержит «x» в левую часть,
а остальное в правую часть по
правилу переносу.
При «x» стоит коэффициент равный единице, поэтому дополнительно делить уравнение
на число не требуется.
Теперь, вместо «x» подставим во второе уравнение полученное выражение
«x = 7 − 5y» из первого уравнения.
| x = 7 − 5y | |
| 3(7 − 5y) − 2y = 4 |
Подставив вместо «x» выражение «(7 − 5y)»
во второе уравнение,
мы получили обычное линейное уравнение с одним неизвестным «y».
Решим его по правилам
решения линейных уравнений.
Чтобы каждый раз не писать всю систему уравнений заново, решим полученное уравнение
«3(7 − 5y) − 2y = 4» отдельно.
Вынесем его решение отдельно с помощью
обозначения звездочка (*).
| x = 7 − 5y | |
| 3(7 − 5y) − 2y = 4 (*) |
(*) 3(7 − 5y) − 2y = 4
21 − 15y − 2y = 4
− 17y = 4 − 21
− 17y = − 17 | :(−17)
y = 1
Мы нашли, что «y = 1».
Вернемся к первому уравнению «x = 7 − 5y» и вместо «y» подставим в него полученное числовое значение.
Таким образом можно найти «x».
Запишем в ответ оба полученных значения.
Ответ: x = 2; y = 1
Способ сложения
Рассмотрим другой способ решения системы уравнений. Метод называется способ сложения.
Вернемся к нашей системе уравнений еще раз.
По правилам математики уравнения системы можно складывать. Наша задача в том, чтобы сложив исходные
уравнения, получить такое уравнение, в котором останется только одно неизвестное.
Давайте сейчас сложим уравнения системы и посмотрим, что из этого выйдет.
Запомните!
При сложения уравнений системы
левая часть первого уравнения полностью складывается
с левой частью второго уравнения,
а правая часть полностью складывается с
правой частью.
| x + 5y = 7 | (x + 5y) + (3x − 2y) = 7 + 4 | ||
| + => |
x + 5y + 3x − 2y = 11 |
||
| 3x − 2y = 4 | 4x + 3y = 11 |
При сложении уравнений мы получили уравнение «4x + 3y = 11».
По сути, сложение уравнений в исходном виде нам ничего
не дало, так как в полученном уравнении мы по прежнему имеем оба неизвестных.
Вернемся снова к исходной системе уравнений.
Чтобы при сложении неизвестное «x» взаимноуничтожилось,
нужно сделать так, чтобы в первом уравнении при «x» стоял коэффициент
«−3».
Для этого умножим первое уравнение на «−3».
Важно!
При умножении уравнения на число, на это число умножается каждый член уравнения.
| x + 5y = 7 | ·(−3) | |
| 3x − 2y = 4 |
| x ·(−3) + 5y · (−3) = 7 · (−3) |
|
| 3x − 2y = 4 |
| −3x −15y = −21 | |
| 3x − 2y = 4 |
Теперь сложим уравнения.
| −3x −15y = −21 | (−3x −15y ) + (3x − 2y) = −21 + 4 | ||
| + => |
−3x −15y + 3x − 2y = −21 + 4 |
||
| 3x − 2y = 4 | −17y = −17 |:(−17) | ||
| y = 1 |
Мы нашли «y = 1».
Вернемся к первому уравнению и подставим вместо «y» полученное числовое
значение и найдем «x».
Ответ: x = 2; y = 1
Пример решения системы уравнения
способом подстановки
Выразим из первого уравнения «x».
Подставим вместо «x» во второе уравнение полученное выражение.
| x = 17 + 3y | |
| (17 + 3y) − 2y = −13 (*) |
(*) (17 + 3y) − 2y = −13
17 + 3y − 2y = −13
17 + y = −13
y = −13 − 17
y = −30
Подставим в первое уравнение полученное числовое значение «y = −30» и
найдем «x».
| x = 17 + 3 · (−30) | |
| y = −30 |
Ответ: x = −73; y = −30
Пример решения системы уравнения
способом сложения
Рассмотрим систему уравнений.
| 3(x − y) + 5x = 2(3x − 2) | |
| 4x − 2(x + y) = 4 − 3y |
Раскроем скобки и упростим выражения в обоих уравнениях.
| 3x − 3y + 5x = 6x − 4 | |
| 4x − 2x − 2y = 4 − 3y |
| 8x − 3y = 6x − 4 | |
| 2x −2y = 4 − 3y |
| 8x − 3y − 6x = −4 | |
| 2x −2y + 3y = 4 |
Мы видим, что в обоих уравнениях есть «2x».
Наша задача, чтобы при сложении уравнений «2x» взаимноуничтожились и в
полученном уравнении осталось только «y».
Для этого достаточно умножить первое уравнение на «−1».
| 2x − 3y = −4 |·(−1) | |
| 2x + y = 4 |
|
2x · (−1) − 3y · (−1) = −4 · (−1) |
|
| 2x + y = 4 |
Теперь при сложении уравнений у нас останется только «y» в уравнении.
| −2x + 3y = 4 | (−2x + 3y ) + (2x + y) = 4 + 4 | ||
| + => |
−2x + 3y + 2x + y = 4 + 4 |
||
| 2x + y = 4 | 4y = 8 | :4 | ||
| y = 2 |
Подставим в первое уравнение полученное числовое значение «y = 2» и
найдем «x».
Ответ: x = 1; y = 2
Ваши комментарии
Важно!
Чтобы оставить комментарий, вам нужно войти на наш сайт при помощи
«ВКонтакте».

Оставить комментарий:
8 мая 2020 в 16:20
Алина Козлова
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 1
Алина Козлова
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 1
у-2х=-3
х+у=3
0
Спасибо
Ответить
9 мая 2020 в 21:50
Ответ для Алина Козлова
Evgeny Bayron
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 1
Evgeny Bayron
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 1
y=3-x
3-x-2x=-3
x=2
y-2*2=-3
y=1
0
Спасибо
Ответить
15 мая 2019 в 13:21
Марина Чернявская
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 1
Марина Чернявская
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 1
Решительно систему уравнений.
4x+3y =22.
-x+7y =10.
a)графическим способом.
б)способом подстановки
в)способом сложения
0
Спасибо
Ответить
15 мая 2019 в 22:31
Ответ для Марина Чернявская
Лёха Чешуйка
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 2
Лёха Чешуйка
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 2
в): Домножаем первое на 1, второе на 4:
4x+3y=22
-4x+28y=40
Складываем:
4x+(-4x)+3y+28y=22+40
31y=62
y=62/31
y=2
Подставляем y в первое:
4x+3 · 2=22
4x=22-6
4x=16
x=4
0
Спасибо
Ответить
15 мая 2019 в 22:41
Ответ для Марина Чернявская
Лёха Чешуйка
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 2
Лёха Чешуйка
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 2
б): Выражаем из второго x:
-x=10-7y
x=7y-10
Подставляем x в первое:
4(7y-10)+3y=22
28y-40+3y=22
31y=22+40
31y=62
y=2
Подставляем y в первое:
4x+3 · 2=22
4x=22-6
4x=16
x=4
0
Спасибо
Ответить
20 октября 2015 в 13:24
Елена Тутуликова
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 1
Елена Тутуликова
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 1
Помогите, пожалуйста, решить систему уравнений.{y + sinx = 5; {4y + 2 sinx = 19
Спасибо!
0
Спасибо
Ответить
23 октября 2015 в 21:25
Ответ для Елена Тутуликова
Елизавета Яременко
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 5
Елизавета Яременко
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 5
Я думаю{y + sinx =5; {4y + 2 sinx =19
0
Спасибо
Ответить
9 июня 2016 в 14:19
Ответ для Елена Тутуликова
Евгений Фёдоров
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 60
Евгений Фёдоров
Профиль
Благодарили: 0
Сообщений: 60
sinx = 1/2
y = 9/2
0
Спасибо
Ответить
Решение системы уравнений методом сложения
23 октября 2015
Этим видео я начинаю цикл уроков, посвящённых системам уравнений. Сегодня мы поговорим о решении систем линейных уравнений методом сложения — это один из самых простых способов, но одновременно и один из самых эффективных.
Способ сложения состоит из трёх простых шагов:
- Посмотреть на систему и выбрать переменную, у которой в каждом уравнении стоят одинаковые (либо противоположные) коэффициенты;
- Выполнить алгебраическое вычитание (для противоположных чисел — сложение) уравнений друг из друга, после чего привести подобные слагаемые;
- Решить новое уравнение, получившееся после второго шага.
Если всё сделать правильно, то на выходе мы получим одно-единственное уравнение с одной переменной — решить его не составит труда. Затем останется лишь подставить найденный корень в исходную система и получить окончательный ответ.
Однако на практике всё не так просто. Причин тому несколько:
- Решение уравнений способом сложения подразумевает, что во всех строчках должны присутствовать переменные с одинаковыми/противоположными коэффициентами. А что делать, если это требование не выполняется?
- Далеко не всегда после сложения/вычитания уравнений указанным способом мы получим красивую конструкцию, которая легко решается. Возможно ли как-то упростить выкладки и ускорить вычисления?
Чтобы получить ответ на эти вопросы, а заодно разобраться с несколькими дополнительными тонкостями, на которых «заваливаются» многие ученики, смотрите мой видеоурок:
Этим уроком мы начинаем цикл лекций, посвященный системам уравнений. А начнем мы из самых простых из них, а именно из те, которые содержат два уравнения и две переменных. Каждое из них будет являться линейным.
Системы — это материал 7-го класса, но этот урок также будет полезен старшеклассникам, которые хотят освежить свои знания в этой теме.
Вообще, существует два метода решения подобных систем:
- Метод сложения;
- Метод выражения одной переменной через другую.
Сегодня мы займемся именно первым методом — будем применять способ вычитания и сложения. Но для этого нужно понимать следующий факт: как только у вас есть два или более уравнений, вы вправе взять любые два из них и сложить друг с другом. Складываются они почленно, т.е. «иксы» складываются с «иксами» и приводятся подобные, «игреки» с «игреками» — вновь приводятся подобные, а то, что стоит справа от знака равенства, также складывается друг с другом, и там тоже приводятся подобные.
Результатами подобных махинаций будет новое уравнение, которое, если и имеет корни, то они обязательно будут находиться среди корней исходного уравнения. Поэтому наша задача — сделать вычитание или сложение таким образом, чтобы или $x$, или $y$ исчез.
Как этого добиться и каким инструментом для этого пользоваться — об этом мы сейчас и поговорим.
Решение легких задач с применением способа сложения
Итак, учимся применять метод сложения на примере двух простейших выражений.
Задача № 1
[left{ begin{align}& 5x-4y=22 \& 7x+4y=2 \end{align} right.]
Заметим, что у $y$ коэффициент в первом уравнении $-4$, а во втором — $+4$. Они взаимно противоположны, поэтому логично предположить, что если мы их сложим, то в полученной сумме «игреки» взаимно уничтожатся. Складываем и получаем:
[12x=24]
Решаем простейшую конструкцию:
[x=2]
Прекрасно, мы нашли «икс». Что теперь с ним делать? Мы вправе подставить его в любое из уравнений. Подставим в первое:
[5cdot 2-4y=22]
[10-4y=22]
Решаем:
[-4y=22-10]
[-4y=12left| :left( -4 right) right.]
[y=-3]
Ответ: $left( 2;-3 right)$.
Задача № 2
[left{ begin{align}& -6x+y=21 \& 6x-11y=-51 \end{align} right.]
Здесь полностью аналогичная ситуация, только уже с «иксами». Сложим их:
[0-10y=-30]
Мы получили простейшее линейное уравнение, давайте решим его:
[y=3]
Теперь давайте найдем $x$:
[6x-11cdot 3=-5]
[6x=-51+33]
[6x=-18]
[x=-3]
Ответ: $left( -3;3 right)$.
Важные моменты
Итак, только что мы решили две простейших системы линейных уравнений методом сложения. Еще раз ключевые моменты:
- Если есть противоположные коэффициенты при одной из переменных, то необходимо сложить все переменные в уравнении. В этом случае одна из них уничтожится.
- Найденную переменную подставляем в любое из уравнений системы, чтобы найти вторую.
- Окончательную запись ответа можно представить по-разному. Например, так — $x=…,y=…$, или в виде координаты точек — $left( …;… right)$. Второй вариант предпочтительней. Главное помнить, что первой координатой идет $x$, а второй — $y$.
- Правило записывать ответ в виде координат точки применимо не всегда. Например, его нельзя использовать, когда в роли переменных выступают не $x$ и $y$, а, к примеру, $a$ и $b$.
В следующих задачах мы рассмотрим прием вычитания, когда коэффициенты не противоположны.
Решение легких задач с применением метода вычитания
Задача № 1
[left{ begin{align}& 10x-3y=5 \& -6x-3y=-27 \end{align} right.]
Заметим, что противоположных коэффициентов здесь нет, однако есть одинаковые. Поэтому вычитаем из первого уравнения второе:
[10x-left( -6x right)-3y-left( -3y right)=5-left( -27 right)]
[10x+6x-3y+3y=5+27]
[16x=32left| :16 right.]
[x=2]
Теперь подставляем значение $x$ в любое из уравнений системы. Давайте в первое:
[10cdot 2-3y=5]
[20-5=3y]
[15=3y]
[y=5]
Ответ: $left( 2;5 right)$.
Задача № 2
[left{ begin{align}& 5x+4y=-22 \& 5x-2y=-4 \end{align} right.]
Мы снова видим одинаковый коэффициент $5$ при $x$ в первом и во втором уравнении. Поэтому логично предположить, что нужно из первого уравнения вычесть второе:
[0+6y=-22+4]
[6y=-18left| :6 right.]
[y=-3]
Одну переменную мы вычислили. Теперь давайте найдем вторую, например, подставив значение $y$ во вторую конструкцию:
[5x-2cdot left( -3 right)=-4]
[5x+6=-4]
[5x=-4-6]
[5x=-10left| :5 right.]
[x=-2]
Ответ: $left( -3;-2 right)$.
Нюансы решения
Итак, что мы видим? По существу, схема ничем не отличается от решения предыдущих систем. Отличие только в том, что мы уравнения не складываем, а вычитаем. Мы проводим алгебраическое вычитание.
Другими словами, как только вы видите систему, состоящую из двух уравнений с двумя неизвестными, первое, на что вам необходимо посмотреть — это на коэффициенты. Если они где-либо одинаковые, уравнения вычитаются, а если они противоположные — применяется метод сложения. Всегда это делается для того, чтобы одна из них исчезла, и в итогом уравнении, которая осталась после вычитания, осталась бы только одна переменная.
Разумеется, это еще не все. Сейчас мы рассмотрим системы, в которых уравнения вообще несогласованны. Т.е. нет в них таких переменных, которые были бы либо одинаковые, либо противоположные. В этом случае для решения таких систем применяется дополнительный прием, а именно домножение каждого из уравнений на специальный коэффициент. Как найти его и как решать вообще такие системы, сейчас мы об этом и поговорим.
Решение задач методом домножения на коэффициент
Пример № 1
[left{ begin{align}& 5x-9y=38 \& 3x+2y=8 \end{align} right.]
Мы видим, что ни при $x$, ни при $y$ коэффициенты не только не взаимно противоположны, но и вообще никак не соотносятся с другим уравнением. Эти коэффициенты никак не исчезнут, даже если мы сложим или вычтем уравнения друг из друга. Поэтому необходимо применить домножение. Давайте попытаемся избавиться от переменной $y$. Для этого мы домножим первое уравнение на коэффициент при $y$ из второго уравнения, а второе уравнение — при $y$ из первого уравнения, при этом не трогая знак. Умножаем и получаем новую систему:
[left{ begin{align}& 10x-18y=76 \& 27x+18y=72 \end{align} right.]
Смотрим на нее: при $y$ противоположные коэффициенты. В такой ситуации необходимо применять метод сложения. Сложим:
[37x=148]
[x=4]
Теперь необходимо найти $y$. Для этого подставим $x$ в первое выражение:
[5cdot 4-9y=38]
[20-9y=38]
[-9y=18left| :left( -9 right) right.]
[y=-2]
Ответ: $left( 4;-2 right)$.
Пример № 2
[left{ begin{align}& 11x+4y=-18 \& 13x-6y=-32 \end{align} right.]
Вновь коэффициенты ни при одной из переменных не согласованы. Домножим на коэффициенты при $y$:
[left{ begin{align}& 11x+4y=-18left| 6 right. \& 13x-6y=-32left| 4 right. \end{align} right.]
[left{ begin{align}& 66x+24y=-108 \& 52x-24y=-128 \end{align} right.]
Наша новая система равносильна предыдущей, однако коэффициенты при $y$ являются взаимно противоположными, и поэтому здесь легко применить метод сложения:
[118x=-136]
[x=-2]
Теперь найдем $y$, подставив $x$ в первое уравнение:
[11cdot left( -2 right)+4y=-18]
[-22+4y=-18]
[4y=4]
[y=1]
Ответ: $left( -2;1 right)$.
Нюансы решения
Ключевое правило здесь следующее: всегда умножаем лишь на положительные числа — это избавит вас от глупых и обидных ошибок, связанных с изменением знаков. А вообще, схема решения довольно проста:
- Смотрим на систему и анализируем каждое уравнение.
- Если мы видим, что ни при $y$, ни при $x$ коэффициенты не согласованы, т.е. они не являются ни равными, ни противоположными, то делаем следующее: выбираем переменную, от которой нужно избавиться, а затем смотрим на коэффициенты при этих уравнениях. Если первое уравнение домножим на коэффициент из второго, а второе, соответственное, домножим на коэффициент из первого, то в итоге мы получим систему, которая полностью равносильна предыдущей, и коэффициенты при $y$ будут согласованы. Все наши действия или преобразования направлены лишь на то, чтобы получить одну переменную в одном уравнении.
- Находим одну переменную.
- Подставляем найденную переменную в одно из двух уравнений системы и находим вторую.
- Записываем ответ в виде координаты точек, если у нас переменные $x$ и $y$.
Но даже в таком нехитром алгоритме есть свои тонкости, например, коэффициенты при $x$ или $y$ могут быть дробями и прочими «некрасивыми» числами. Эти случаи мы сейчас рассмотрим отдельно, потому что в них можно действовать несколько иначе, чем по стандартному алгоритму.
Решение задач с дробными числами
Пример № 1
[left{ begin{align}& 4m-3n=32 \& 0,8m+2,5n=-6 \end{align} right.]
Для начала заметим, что во втором уравнении присутствуют дроби. Но заметим, что можно разделить $4$ на $0,8$. Получим $5$. Давайте второе уравнение домножим на $5$:
[left{ begin{align}& 4m-3n=32 \& 4m+12,5m=-30 \end{align} right.]
Вычитаем уравнения друг из друга:
[0-15,5n=62]
[n=frac{65}{-15,5}=-frac{124}{31}=-4]
$n$ мы нашли, теперь посчитаем $m$:
[4m-3cdot left( -4 right)=32]
[4m+12=32]
[4m=20]
[m=5]
Ответ: $n=-4;m=5$
Пример № 2
[left{ begin{align}& 2,5p+1,5k=-13left| 4 right. \& 2p-5k=2left| 5 right. \end{align} right.]
Здесь, как и в предыдущей системе, присутствуют дробные коэффициенты, однако ни при одной из переменных коэффициенты в целое число раз друг в друга не укладываются. Поэтому используем стандартный алгоритм. Избавится от $p$:
[left{ begin{align}& 5p+3k=-26 \& 5p-12,5k=5 \end{align} right.]
Применяем метод вычитания:
[15,5k=-31]
[k=-frac{31}{15,5}=-frac{62}{31}=-2]
Давайте найдем $p$, подставив $k$ во вторую конструкцию:
[2p-5cdot left( -2 right)=2]
[2p-5cdot left( -2 right)=2]
[2p+10=2]
[2p=-8]
[p=-4]
Ответ: $p=-4;k=-2$.
Нюансы решения
Вот и вся оптимизация. В первом уравнении мы не стали домножать вообще ни на что, а второе уравнение домножили на $5$. В итоге мы получили согласованное и даже одинаковое уравнение при первой переменной. Во второй системе мы действовали по стандартному алгоритму.
Но как найти числа, на которые необходимо домножать уравнения? Ведь если домножать на дробные числа, мы получим новые дроби. Поэтому дроби необходимо домножить на число, которое бы дало новое целое число, а уже после этого домножать переменные на коэффициенты, следуя стандартному алгоритму.
В заключение хотел бы обратить ваше внимание на формат записи ответа. Как я уже и говорил, поскольку здесь у нас тут не $x$ и $y$, а другие значения, мы пользуемся нестандартной записью вида:
[n=-4]
[m=5]
Решение сложных систем уравнений
В качестве заключительного аккорда к сегодняшнему видеоуроку давайте рассмотрим пару действительно сложных систем. Их сложность будет состоять в том, что в них и слева, и справа будут стоять переменные. Поэтому для их решения нам придется применять предварительную обработку.
Система № 1
[left{ begin{align}& 3left( 2x-y right)+5=-2left( x+3y right)+4 \& 6left( y+1 right)-1=5left( 2x-1 right)+8 \end{align} right.]
Каждое уравнение несет в себе определенную сложность. Поэтому с каждым выражением давайте поступим как с обычной линейной конструкцией.
Первая:
[3left( 2x-y right)+5=-2left( x+3y right)+4]
[6x-3y+5=-2x-6y+4]
[6x-3y+2x+6y=4-5]
[8x+3y=-1]
Вторая:
[6left( y+1 right)-1=5left( 2x-1 right)+8]
[6y+6-1=10x-5+8]
[6y-10x=-5+8-6+1]
[-10x+6y=-2]
Итого мы получим окончательную систему, которая равносильна исходной:
[left{ begin{align}& 8x+3y=-1 \& -10x+6y=-2 \end{align} right.]
Посмотрим на коэффициенты при $y$: $3$ укладывается в $6$ два раза, поэтому домножим первое уравнение на $2$:
[left{ begin{align}& 16x+6y=-2 \& -10+6y=-2 \end{align} right.]
Коэффициенты при $y$ теперь равны, поэтому вычитаем из первого уравнения второе: $$
[26x=0]
[x=0]
Теперь найдем $y$:
[3y=-1]
[y=-frac{1}{3}]
Ответ: $left( 0;-frac{1}{3} right)$
Система № 2
[left{ begin{align}& 4left( a-3b right)-2a=3left( b+4 right)-11 \& -3left( b-2a right)-12=2left( a-5 right)+b \end{align} right.]
Преобразуем первое выражение:
[4left( a-3b right)-2a=3left( b+4 right)-11]
[4a-12b-2a=3b+12-11]
[4a-12b-2a-3b=12-11]
[2a-15b=1]
Разбираемся со вторым:
[-3left( b-2a right)-12=2left( a-5 right)+b]
[-3b+6a-12=2a-10+b]
[-3b+6a-2a-b=-10+12]
[4a-4b=2]
Итого, наша первоначальная система примет такой вид:
[left{ begin{align}& 2a-15b=1 \& 4a-4b=2 \end{align} right.]
Посмотрев на коэффициенты при $a$, мы видим, что первое уравнение нужно домножить на $2$:
[left{ begin{align}& 4a-30b=2 \& 4a-4b=2 \end{align} right.]
Вычитаем из первой конструкции вторую:
[0-26b=0]
[-26b=0]
[b=0]
Теперь найдем $a$:
[2a-0=1]
[a=frac{1}{2}]
Ответ: $left( a=frac{1}{2};b=0 right)$.
Вот и все. Надеюсь, этот видеоурок поможет вам разобраться в этой нелегкой теме, а именно в решении систем простых линейных уравнений. Дальше еще будет много уроков, посвященных этой теме: мы разберем более сложные примеры, где переменных будет больше, а сами уравнения уже будут нелинейными. До новых встреч!
Смотрите также:
- Как решать квадратные уравнения
- Тест к уроку «Десятичные дроби» (1 вариант)
- Не пишите единицы измерения в задаче B12
- Наибольшее и наименьшее значение
- Задача B4 про три дороги — стандартная задача на движение
Если несколько линейных уравнений с одними теми же неизвестными рассматривают совместно, то говорят, что это система линейных уравнений с несколькими неизвестными.
Пример:
|
а) (begin{cases}x-2y=5\3x+2y=7end{cases}) |
г) (begin{cases}3(5-x)-4y=0\y-2x+4=0 end{cases}) |
|
б)(begin{cases}3b=13-2a\5a=5-2b end{cases}) |
д)(begin{cases}frac{p}{3} + frac{m-6}{2} = 1-9m \11p+3(m-p-1)=-2(m+1) end{cases}) |
|
в)(begin{cases}3x-8=2y\x+y=6end{cases}) |
е)(begin{cases}0,02y=1,25-3,21x \1,5x-frac{3}{4}=4-0,1yend{cases}) |
Решить систему с двумя неизвестными – это значит найти все пары значений переменных, которые удовлетворяют каждому из заданных уравнений. Каждая такая пара называется решением системы.
Пример:
Пара значений (x=3);(y=-1) является решением первой системы, потому что при подстановке этих тройки и минус единицы в вместо (x) и (y), оба уравнения превратятся в верные равенства (begin{cases}3-2cdot (-1)=5 \3 cdot 3+2 cdot (-1)=7 end{cases})
А вот (x=1); (y=-2) — не является решением первой системы, потому что после подстановки второе уравнение «не сходится» (begin{cases}1-2cdot(-2)=5 \3cdot1+2cdot(-2)≠7 end{cases})
Отметим, что такие пары часто записывают короче: вместо «(x=3); (y=-1)» пишут так: ((3;-1)).
Как решить систему линейных уравнений?
Есть три основных способа решения систем линейных уравнений:
- Способ подстановки.
-
Возьмите любое из уравнений системы и выразите из него любую переменную.
(begin{cases}x-2y=5\3x+2y=7 end{cases})(Leftrightarrow) (begin{cases}x=5+2y\3x+2y=7end{cases})(Leftrightarrow)
-
Полученное выражение подставьте вместо этой переменной в другое линейное уравнение системы.
(Leftrightarrow) (begin{cases}x=5+2y\3(5+2y)+2y=7end{cases})(Leftrightarrow)
-
Равносильными преобразованиями уравнений найдите по очереди каждое неизвестное.
(Leftrightarrow) (begin{cases}x=5+2y\15+6y+2y=7end{cases})(Leftrightarrow)(begin{cases}x=5+2y\8y=-8end{cases})(Leftrightarrow)(begin{cases}x=5+2y\y=-1end{cases})(Leftrightarrow)(begin{cases}x=5-2\y=-1end{cases})(Leftrightarrow)(begin{cases}x=3\y=-1end{cases})
-
Ответ запишите парой чисел ((x_0;y_0))
Ответ: ((3;-1))
- Способ алгебраического сложения.
-
Равносильно преобразовывая каждое уравнение в отдельности, запишите систему в виде:(begin{cases}a_1 x+b_1 y=c_1\a_2 x+b_2 y=c_2end{cases}).
(begin{cases}3y=13-2x\5x=5-2yend{cases})(Leftrightarrow)(begin{cases}2x+3y=13\5x+2y=5end{cases})(Leftrightarrow)
-
Теперь нужно сделать так, чтоб коэффициенты при одном из неизвестных стали одинаковы (например, ((3) и (3)) или противоположны по значению (например, (5) и (-5)). В нашем примере уравняем коэффициенты при игреках. Для этого первое уравнение домножим на (2), а второе — на (3).
(begin{cases}2x+3y=13 |cdot 2\ 5x+2y=5 |cdot 3end{cases})(Leftrightarrow)(begin{cases}4x+6y=26\15x+6y=15end{cases})(Leftrightarrow)
-
Сложите (или вычтите) почленно обе части уравнения так, чтобы получилось уравнение с одним неизвестным.
- Найдите неизвестное из полученного уравнения.
(-11x=11) (|∶(-11))
(x=-1) - Подставьте найденное значение неизвестного в любое из исходных уравнений и найдите второе неизвестное.
(3y=13-2x)
(3y=13-2·(-1))
(3y=15)
(y=5) -
Ответ запишите парой чисел ((x_0;y_0)).
Ответ: ((-1;5))
- Графический способ.
-
Приведите каждое уравнение к виду линейной функции
(y=kx+b).(begin{cases}3x-8=2y\x+y=6end{cases})(Leftrightarrow)(begin{cases}2y=3x-8 |:2\y=6-xend{cases})(Leftrightarrow)(begin{cases}y=frac{3}{2}x-4\y=-x+6end{cases})
-
Постройте графики этих функций. Как? Можете прочитать здесь.
- Найдите координаты ((x;y)) точки пересечения графиков и запишите их в ответ в виде ((x_0;y_0 )).
Ответ: ((4;2))
Замечание к шагу 1: нет никакой разницы какую переменную и из какого уравнения выражать. Обычно более удобно выражать ту переменную, перед которой нет коэффициента или, говоря точнее, коэффициент которой равен единице (в примере выше это был икс в первом уравнении).
Почему так? Потому что во всех остальных случаях у нас при выражении переменной получилась бы дробное выражение. Попробуем, например, выразить икс из второго уравнения системы:
(begin{cases}x-2y=5\3x+2y=7 end{cases})(Leftrightarrow) (begin{cases}x=5+2y\3x=7-2yend{cases})(Leftrightarrow)(begin{cases}x=5+2y\x=frac{7-2y}{3}end{cases})
И сейчас нам нужно будет эту дробь
подставлять в первое уравнение и решать то, что получиться. До верного ответа мы бы всё равно дошли, но идти было бы неудобнее
Замечание к шагу 3: В каком случае уравнения складывают, а в каком вычитают? Ответ прост – делайте так, чтоб пропала переменная: если «уравненные» коэффициенты имеют один и тот же знак – вычитайте, а если разные – складывайте.
Пример. Решите систему уравнений: (begin{cases}12x-7y=2\5y=4x-6end{cases})
Решение:
|
(begin{cases}12x-7y=2\5y=4x-6end{cases}) |
Приводим систему к виду (begin{cases}a_1 x+b_1 y=c_1\a_2 x+b_2 y=c_2end{cases}) преобразовывая второе уравнение. |
|
|
(begin{cases}12x-7y=2\-4x+5y=-6end{cases}) |
«Уравняем» коэффициенты при иксах. Для этого домножим второе уравнение на (3). |
|
|
(begin{cases}12x-7y=2\-12x+15y=-18end{cases}) |
Знаки при иксах разные, поэтому чтоб иксы пропали, уравнения надо сложить. |
|
|
(0·x+8y=-16) |
Делим уравнение на (8), чтобы найти (y). |
|
|
(y=-2) |
Игрек нашли. Теперь найдем (x), подставив вместо игрека (-2) в любое из уравнений системы. |
|
|
(12x-7·(-2)=2) |
Икс тоже найден. Пишем ответ. |
Ответ: ((-1;-2))
Матхак. Если сомневаетесь в правильности ответа (неважно каким способом вы решали), проверьте подстановкой значений (x_0) и (y_0) в каждое уравнение. Если оба уравнения превратятся в верные равенства, то ответ правильный.
Пример: решая систему (begin{cases}3x-8=2y\x+y=6end{cases}), мы получили ответ ((4;2)). Проверим его, подставив вместо икса (4), а вместо игрека (2).
(begin{cases}3cdot 4-8=2cdot 2\4+2=6end{cases})(Leftrightarrow)(begin{cases} 12-8=4\6=6end{cases})(Leftrightarrow)(begin{cases} 4=4\6=6end{cases})
Оба уравнения сошлись, решение системы найдено верно.
Пример. Решите систему уравнений: (begin{cases}3(5x+3y)-6=2x+11\4x-15=11-2(4x-y)end{cases})
Решение:
|
(begin{cases}3(5x+3y)-6=2x+11\4x-15=11-2(4x-y)end{cases}) |
Раскроем скобки в уравнениях. |
|
|
(begin{cases}15x+9y-6=2x+11\4x-15=11-8x+2yend{cases}) |
Перенесем все выражения с буквами в одну сторону, а числа в другую. |
|
|
(begin{cases}15x-2x+9y=11+6\4x+8x-2y=11+15end{cases}) |
Приведем подобные слагаемые. |
|
|
(begin{cases}13x+9y=17\12x-2y=26end{cases}) |
Во втором уравнении каждое слагаемое — четное, поэтому упрощаем уравнение, деля его на (2). |
|
|
(begin{cases}13x+9y=17\6x-y=13end{cases}) |
Эту систему линейных уравнений можно решить любым из способов, но мне кажется, что способ подстановки здесь удобнее всего. Выразим y из второго уравнения. |
|
|
(begin{cases}13x+9y=17\y=6x-13end{cases}) |
Подставим (6x-13) вместо (y) в первое уравнение. |
|
|
(begin{cases}13x+9(6x-13)=17\y=6x-13end{cases}) |
Первое уравнение превратилась в обычное линейное. Решаем его. Сначала раскроем скобки. |
|
|
(begin{cases}13x+54x-117=17\y=6x-13end{cases}) |
Перенесем (117) вправо и приведем подобные слагаемые. |
|
|
(begin{cases}67x=134\y=6x-13end{cases}) |
Поделим обе части первого уравнения на (67). |
|
|
(begin{cases}x=2\y=6x-13end{cases}) |
Ура, мы нашли (x)! Подставим его значение во второе уравнение и найдем (y). |
|
|
(begin{cases}x=2\y=12-13end{cases})(Leftrightarrow)(begin{cases}x=2\y=-1end{cases}) |
Запишем ответ. |
Ответ: ((2;-1))
Скачать статью
Калькулятор онлайн.
Решение системы двух линейных уравнений с двумя переменными.
Метод подстановки и сложения.
С помощью данной математической программы вы можете решить систему двух линейных уравнений с двумя переменными методом подстановки и методом сложения.
Программа не только даёт ответ задачи, но и приводит подробное решение с пояснениями шагов решения двумя способами: методом подстановки и методом сложения.
Данная программа может быть полезна учащимся старших классов общеобразовательных школ при подготовке к контрольным работам и
экзаменам, при проверке знаний перед ЕГЭ, родителям для контроля решения многих задач по математике и алгебре.
А может быть вам слишком накладно нанимать репетитора или покупать новые учебники? Или вы просто хотите как можно быстрее
сделать домашнее задание по математике или алгебре? В этом случае вы также можете воспользоваться нашими программами с подробным
решением.
Таким образом вы можете проводить своё собственное обучение и/или обучение своих младших братьев или сестёр, при этом уровень
образования в области решаемых задач повышается.
Правила ввода уравнений
В качестве переменной может выступать любая латинсая буква.
Например: ( x, y, z, a, b, c, o, p, q ) и т.д.
При вводе уравнений можно использовать скобки. При этом уравнения сначала упрощаются.
Уравнения после упрощений должны быть линейными, т.е. вида ax+by+c=0 с точностью порядка следования элементов.
Например: 6x+1 = 5(x+y)+2
В уравнениях можно использовать не только целые, но также и дробные числа в виде десятичных и обыкновенных дробей.
Правила ввода десятичных дробей.
Целая и дробная часть в десятичных дробях может разделяться как точкой так и запятой.
Например: 2.1n + 3,5m = 55
Правила ввода обыкновенных дробей.
В качестве числителя, знаменателя и целой части дроби может выступать только целое число.
Знаменатель не может быть отрицательным.
При вводе числовой дроби числитель отделяется от знаменателя знаком деления: /
Целая часть отделяется от дроби знаком амперсанд: &
Примеры.
-1&2/3y + 5/3x = 55
2.1p + 55 = -2/7(3,5p — 2&1/8q)
Пример подробного решения (методом подстановки и сложения) >>
Наши игры, головоломки, эмуляторы:
Немного теории.
Решение систем линейных уравнений. Способ подстановки
Последовательность действий при решении системы линейных уравнений способом подстановки:
1) выражают из какого-нибудь уравнения системы одну переменную через другую;
2) подставляют в другое уравнение системы вместо этой переменной полученное выражение;
3) решают получившееся уравнение с одной переменной;
4) находят соответствующее значение второй переменной.
Пример. Решим систему уравнений:
$$ left{ begin{array}{l} 3x+y=7 \ -5x+2y=3 end{array} right. $$
Выразим из первого уравнения y через x: y = 7-3x. Подставив во второе уравнение вместо y выражение 7-Зx, получим систему:
$$ left{ begin{array}{l} y = 7—3x \ -5x+2(7-3x)=3 end{array} right. $$
Нетрудно показать, что первая и вторая системы имеют одни и те же решения. Во второй системе второе уравнение содержит только
одну переменную. Решим это уравнение:
$$ -5x+2(7-3x)=3 Rightarrow -5x+14-6x=3 Rightarrow -11x=-11 Rightarrow x=1 $$
Подставив в равенство y=7-3x вместо x число 1, найдем соответствующее значение y:
$$ y=7-3 cdot 1 Rightarrow y=4 $$
Пара (1;4) — решение системы
Системы уравнений с двумя переменными, имеющие одни и те же решения, называются равносильными. Системы, не имеющие решений,
также считают равносильными.
Решение систем линейных уравнений способом сложения
Рассмотрим еще один способ решения систем линейных уравнений — способ сложения. При решении систем этим способом, как и при
решении способом подстановки, мы переходим от данной системы к другой, равносильной ей системе, в которой одно из уравнений содержит
только одну переменную.
Последовательность действий при решении системы линейных уравнений способом сложения:
1) умножают почленно уравнения системы, подбирая множители так, чтобы коэффициенты при одной из переменных стали
противоположными числами;
2) складывают почленно левые и правые части уравнений системы;
3) решают получившееся уравнение с одной переменной;
4) находят соответствующее значение второй переменной.
Пример. Решим систему уравнений:
$$ left{ begin{array}{l} 2x+3y=-5 \ x-3y=38 end{array} right. $$
В уравнениях этой системы коэффициенты при y являются противоположными числами. Сложив почленно левые и правые части уравнений,
получим уравнение с одной переменной 3x=33. Заменим одно из уравнений системы, например первое, уравнением 3x=33. Получим систему
$$ left{ begin{array}{l} 3x=33 \ x-3y=38 end{array} right. $$
Из уравнения 3x=33 находим, что x=11. Подставив это значение x в уравнение ( x-3y=38 ) получим уравнение с
переменной y: ( 11-3y=38 ). Решим это уравнение:
( -3y=27 Rightarrow y=-9 )
Таким образом мы нашли решение системмы уравнений способом сложения: ( x=11; y=-9 ) или ( (11; -9) )
Воспользовавшись тем, что в уравнениях системы коэффициенты при y являются противоположными числами, мы свели ее решение к
решению равносильной системы (сумировав обе части каждого из уравнений исходной симтемы), в которой одно из уравнений содержит
только одну переменную.
Метод подстановки
Это самый простой метод, но зачастую – самый трудоемкий. Идея проста – нужно в одном из уравнений выразить одну переменную через другие, а затем полученное выражение подставить в остальные уравнения вместо этой переменной.
Затем точно так же выражаем и подставляем другую переменную и т.д., пока не получим уравнение с одной переменной.
После его решения и нахождения одной из переменных последовательно возвращаемся к ранее выраженным, подставляя найденные значения.
Непонятно? Давай рассмотрим на примерах.
Пример 1
( left{ begin{array}{l}2x+3y=12\3x-y=7end{array} right.)
Из второго уравнения очень просто выразить ( y):
( 3x-y=7text{ }Rightarrow text{ }y=3{x}-7)
Теперь подставим то, что получилось вместо ( y) в первое уравнение:
( 2{x}+3{y}=12text{ }Leftrightarrow text{ }2{x}+3left( 3{x}-7 right)=12)
Мы получили уравнение с одной неизвестной, которое очень просто решить:
( 2{x}+3left( 3{x}-7 right)=12)
( 2{x}+3cdot 3{x}-3cdot 7=12)
( 2{x}+9{x}-21=12)
( 11{x}=33)
( x=3)
А теперь вернемся к выраженному ( y) и подставим в него полученное значение ( x):
( y=3{x}-7=3cdot 3-7=2).
Итак,
Ответ: ( x=3;text{ }y=2.)
Ответ, кстати, принято записывать как координаты, то есть в таком виде: ( left( x;text{ }y right)).
В случае трех неизвестных: ( left( x;text{ }y;text{ }z right)), и так далее.
То есть ответ в нашем примере запишется так:
Ответ: ( (3;2))
Попробуй сам решить несколько примеров методом подстановки:
Пример 2. ( left{ begin{array}{l}13x+6y=7\2x-4y=6end{array} right.)
Пример 3. ( left{ begin{array}{l}6x-5y=23\y+3x=8end{array} right.)
Пример 4. ( left{ begin{array}{l}2x+5y=10\8y-5x=57end{array} right.)
Решения 2-4:











