Skip to main content

Теория: Решение систем двух нелинейных уравнений методом подстановки (короткая версия)

Задание

Решите систему уравнений методом подстановки:

\(\displaystyle \begin{cases}3x^2+y=4 {\small,}\\5x^2+2y=-8{\small.}\end{cases} \)

Решения системы:

\(\displaystyle (\)\(\displaystyle {\small;}\) \(\displaystyle )\)  и  \(\displaystyle (\)\(\displaystyle {\small;}\) \(\displaystyle ){\small.}\)

Решение

Дана система уравнений:

\(\displaystyle \begin{cases}3x^2+y=4 {\small,}\\5x^2+2y=-8{\small.}\end{cases} \)

Для того чтобы воспользоваться методом подстановки, надо выразить одну из переменных через другую.

Выразим \(\displaystyle y\) из первого уравнения:

\(\displaystyle \blue{\underline{{y=4 - 3x^2}}}{\small.}\)


Подставим во второе уравнение системы вместо \(\displaystyle \blue{y}\) выражение \(\displaystyle \blue{4 - 3x^2}{\small:}\)

\(\displaystyle 5x^2 + 2(\blue{4 - 3x^2}) = -8{\small .}\)

Получили уравнение с одной переменной. Решим его.

Уравнение \(\displaystyle 5x^2 + 2(4 - 3x^2) = -8{\small }\) имеет два корня:

 \(\displaystyle \color{magenta}{x=4}{\small}\) и \(\displaystyle \color{magenta}{x=-4}{\small.}\) 

Подставляя найденные значения \(\displaystyle x{\small}\) в выражение 

\(\displaystyle \blue{{y = 4 - 3x^2}}{\small,}\)

вычислим соответствующие значения \(\displaystyle y{\small.}\)

Если  \(\displaystyle \color{magenta}{x = 4}{\small,}\) то \(\displaystyle \blue{y = -44}{\small.}\)

Если  \(\displaystyle \color{magenta}{x = -4}{\small,}\) то \(\displaystyle \blue{y = -44}{\small.}\)

Таким образом, исходная система имеет два решения:

\(\displaystyle (\color{magenta}4{\small;}\,\blue{-44}){\small}\) и \(\displaystyle (\color{magenta}{-4}{\small;}\,\blue{-44}){\small.}\)


Ответ: \(\displaystyle (4{\small;}\,{-44}){\small}\) и \(\displaystyle ({-4}{\small;}\,{-44}){\small.}\)
 

Замечание / комментарий

Заметим, что удобнее подставлять в уравнение  \(\displaystyle y=4-3\color{red}{x^2}{\small}\) не два найденных значения \(\displaystyle x{\small}\) по очереди, а \(\displaystyle \color{red}{x^2} = \color{red}{16}{\small, }\) так как значение переменной \(\displaystyle y\) зависит только от значения \(\displaystyle x^2 {\small.}\)