Løs 4x-5y=2text{and}x+10y=41

$$4 x - 5 y = 2 \text { and } x + 10 y = 41$$

Løs for x, y

$$x=5$$

$$y = \frac{18}{5} = 3\frac{3}{5} = 3,6$$

Vejledning i brug af substitution

Hvis du vil løse et par ligninger ved hjælp af substitution, skal du først løse en af ligningerne for en af variablerne. Derefter skal du substituere resultatet for den pågældende variabel i den anden ligning.

$$4x-5y=2,x+10y=41$$

Vælg én af ligningerne, og løs den for x ved at isolere x på venstre side af lighedstegnet.

$$4x-5y=2$$

Adder 5y på begge sider af ligningen.

$$4x=5y+2$$

Divider begge sider med 4.

$$x=\frac{1}{4}\left(5y+2\right)$$

Multiplicer \frac{1}{4} gange 5y+2.

$$x=\frac{5}{4}y+\frac{1}{2}$$

Substituer \frac{5y}{4}+\frac{1}{2} for x i den anden ligning, x+10y=41.

$$\frac{5}{4}y+\frac{1}{2}+10y=41$$

Adder \frac{5y}{4} til 10y.

$$\frac{45}{4}y+\frac{1}{2}=41$$

Subtraher \frac{1}{2} fra begge sider af ligningen.

$$\frac{45}{4}y=\frac{81}{2}$$

Divider begge sider af ligningen med \frac{45}{4}, hvilket er det samme som at multiplicere begge sider med den reciprokke værdi af brøken.

$$y=\frac{18}{5}$$

Substituer \frac{18}{5} for y i x=\frac{5}{4}y+\frac{1}{2}. Da den resulterende ligning kun indeholder én variabel, kan du løse ligningen direkte for x.

$$x=\frac{5}{4}\times \frac{18}{5}+\frac{1}{2}$$

Multiplicer \frac{5}{4} gange \frac{18}{5} ved at multiplicere tæller gange tæller og nævner gange nævner. Reducer derefter brøken til de laveste mulige led, hvis det er muligt.

$$x=\frac{9+1}{2}$$

Føj \frac{1}{2} til \frac{9}{2} ved at finde en fællesnævner og tilføje tællere. Reducer derefter brøken til de mindste led, hvis det er muligt.

$$x=5$$

Systemet er nu løst.

$$x=5,y=\frac{18}{5}$$

Vejledning i brug af matrixer

Sæt ligningerne i standardformlen, og brug derefter matrixer til at løse ligningssystemet.

$$4x-5y=2,x+10y=41$$

Skriv ligningerne i matrixformularen.

$$\left(\begin{matrix}4&-5\\1&10\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}2\\41\end{matrix}\right)$$

Multiplicer venstre side af ligningen med den inverse matrix af \left(\begin{matrix}4&-5\\1&10\end{matrix}\right).

$$inverse(\left(\begin{matrix}4&-5\\1&10\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}4&-5\\1&10\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}4&-5\\1&10\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}2\\41\end{matrix}\right)$$

Produktet af en matrix og dens inverse matrix er identitetsmatrixen.

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}4&-5\\1&10\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}2\\41\end{matrix}\right)$$

Multiplicer matricerne på venstre side af lighedstegnet.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}4&-5\\1&10\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}2\\41\end{matrix}\right)$$

For matrixen 2\times 2 \left(\begin{matrix}a&b\\c&d\end{matrix}\right)er den inverse matrix \left(\begin{matrix}\frac{d}{ad-bc}&\frac{-b}{ad-bc}\\\frac{-c}{ad-bc}&\frac{a}{ad-bc}\end{matrix}\right), så matrixligningen kan omskrives som et problem med matrixmultiplikation.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{10}{4\times 10-\left(-5\right)}&-\frac{-5}{4\times 10-\left(-5\right)}\\-\frac{1}{4\times 10-\left(-5\right)}&\frac{4}{4\times 10-\left(-5\right)}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}2\\41\end{matrix}\right)$$

Udfør aritmetikken.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{2}{9}&\frac{1}{9}\\-\frac{1}{45}&\frac{4}{45}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}2\\41\end{matrix}\right)$$

Multiplicer matrixer.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{2}{9}\times 2+\frac{1}{9}\times 41\\-\frac{1}{45}\times 2+\frac{4}{45}\times 41\end{matrix}\right)$$

Udfør aritmetikken.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}5\\\frac{18}{5}\end{matrix}\right)$$

Udtræk matrixelementerne x og y.

$$x=5,y=\frac{18}{5}$$

Vejledning i brug af eliminering

Koefficienterne for en af variablerne skal være ens i begge ligninger for at kunne løse ligninger ved hjælp af eliminering, så variablen udlignes, når den ene ligning subtraheres fra den anden.

$$4x-5y=2,x+10y=41$$

Hvis 4x og x skal være lig med hinanden, skal du multiplicere alle led på hver side af den første ligning med 1 og alle led på hver side af den anden ligning med 4.

$$4x-5y=2,4x+4\times 10y=4\times 41$$

Forenkling.

$$4x-5y=2,4x+40y=164$$

Subtraher 4x+40y=164 fra 4x-5y=2 ved at subtrahere ens led på begge sider af lighedstegnet.

$$4x-4x-5y-40y=2-164$$

Adder 4x til -4x. Betalingsbetingelserne 4x og -4x udlignes, og efterlader en ligning med kun én variabel, der kan løses.

$$-5y-40y=2-164$$

Adder -5y til -40y.

$$-45y=2-164$$

Adder 2 til -164.

$$-45y=-162$$

Divider begge sider med -45.

$$y=\frac{18}{5}$$

Substituer \frac{18}{5} for y i x+10y=41. Da den resulterende ligning kun indeholder én variabel, kan du løse ligningen direkte for x.

$$x+10\times \frac{18}{5}=41$$

Multiplicer 10 gange \frac{18}{5}.

$$x+36=41$$

Subtraher 36 fra begge sider af ligningen.

$$x=5$$

Systemet er nu løst.

$$x=5,y=\frac{18}{5}$$