Skip to main content

Теория: Решение систем двух нелинейных уравнений методом подстановки (сводится к решению квадратного или биквадратного уравнения)

Задание

Решите методом подстановки систему уравнений: 

\(\displaystyle \begin{cases}x^2-xy-2y^2=27 {\small,}\\x-3y=1{\small.}\end{cases} \)

 

Решением системы уравнений являются пары чисел:

\(\displaystyle (\)
7
\(\displaystyle {\small;}\) 
2
\(\displaystyle )\)  и  \(\displaystyle (\)
-\frac{35}{4}
\(\displaystyle {\small;}\) 
-\frac{13}{4}
\(\displaystyle ){\small.}\)
Решение

Решим методом подстановки систему уравнений:

\(\displaystyle \begin{cases}x^2-xy-2y^2=27 {\small,}\\x-3y=1{\small.}\end{cases} \)

Второе уравнение системы – линейное.

Выразим из него одну из переменных. Заметим, что легче выразить \(\displaystyle x{\small:}\) 

\(\displaystyle x=3y+1 {\small.}\)

Подставим в первое  уравнение системы вместо \(\displaystyle \color{blue}{x}\) выражение \(\displaystyle \color{blue}{3y+1}{\small:}\)

\(\displaystyle (\color{blue}{3y+1})^2- (\color{blue}{3y+1})\cdot y-2y^2=27 {\small .}\)


Решим полученное уравнение.


Корни уравнения \(\displaystyle (3y+1)^2- (3y+1)\cdot y-2y^2=27{\small:}\)

\(\displaystyle y=2{\small,}\) \(\displaystyle y=-\frac {13}{4}{\small.}\)


Найдем \(\displaystyle x{\small,}\) подставив \(\displaystyle y\) в выражение \(\displaystyle x=3\color{blue}{y}+1{\small.}\)

Получим:

  • если \(\displaystyle y=\color{blue}{2}{\small,}\) то 

    \(\displaystyle x=3 \cdot \color{blue}{2}+1=7{\small;}\)

  • если \(\displaystyle y=\color{blue}{-\frac {13}{4}}{\small,}\) то

    \(\displaystyle x=3 \cdot \left(-\frac {13}{4} \right)+1=-\frac {39}{4} +1=-\frac {35}{4}{\small.}\)


Таким образом, исходная система имеет две пары решений:   

\(\displaystyle (7;2)\)  и  \(\displaystyle \left(-\frac {35}{4};-\frac {13}{4} \right){\small.}\)


Ответ: \(\displaystyle (7;2)\)  и  \(\displaystyle \left(-\frac {35}{4};-\frac {13}{4} \right){\small.}\)