حل {l}{(x+2)^2+1=x^2+5y}{3x+y=1}

$$\left\{ \begin{array} { l } { ( x + 2 ) ^ { 2 } + 1 = x ^ { 2 } + 5 y } \\ { 3 x + y = 1 } \end{array} \right.$$

برای x،y حل کنید

$$x=0$$

$$y=1$$

مراحل استفاده از جایگزینی

اولین معادله را در نظر بگیرید. از قضیه دو جمله‌ای \left(a+b\right)^{2}=a^{2}+2ab+b^{2} برای گسترش \left(x+2\right)^{2} استفاده کنید.

$$x^{2}+4x+4+1=x^{2}+5y$$

4 و 1 را برای دریافت 5 اضافه کنید.

$$x^{2}+4x+5=x^{2}+5y$$

x^{2} را از هر دو طرف تفریق کنید.

$$x^{2}+4x+5-x^{2}=5y$$

x^{2} و -x^{2} را برای به دست آوردن 0 ترکیب کنید.

$$4x+5=5y$$

5y را از هر دو طرف تفریق کنید.

$$4x+5-5y=0$$

5 را از هر دو طرف تفریق کنید. هر چیزی که از صفر کم می‌شود، منفی خودش می‌شود.

$$4x-5y=-5$$

برای حل یک سری معادله با استفاده از جایگزینی، ابتدا یکی از معادله‌ها را برای یکی از متغیرها حل کنید. سپس نتیجه را برای آن متغیر در معادله دیگر جایگزین کنید.

$$4x-5y=-5,3x+y=1$$

یکی از معادلات را انتخاب کنید و با تنها نگه داشتن x در سمت چپ علامت مساوی و حل معادله، x را به دست آورید.

$$4x-5y=-5$$

5y را به هر دو طرف معامله اضافه کنید.

$$4x=5y-5$$

هر دو طرف بر 4 تقسیم شوند.

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

\frac{1}{4} بار -5+5y.

$$x=\frac{5}{4}y-\frac{5}{4}$$

\frac{-5+5y}{4} را با x در معادله جایگزین کنید، 3x+y=1.

$$3\left(\frac{5}{4}y-\frac{5}{4}\right)+y=1$$

3 بار \frac{-5+5y}{4}.

$$\frac{15}{4}y-\frac{15}{4}+y=1$$

\frac{15y}{4} را به y اضافه کنید.

$$\frac{19}{4}y-\frac{15}{4}=1$$

\frac{15}{4} را به هر دو طرف معامله اضافه کنید.

$$\frac{19}{4}y=\frac{19}{4}$$

هر دو طرف معادله را بر \frac{19}{4} تقسیم کنید که مشابه ضرب هر دو طرف در اعداد متقابل کسر است.

$$y=1$$

1 را با y در x=\frac{5}{4}y-\frac{5}{4} جایگزین کنید. از آنجایی که معادله حاصل شامل تنها یک متغیر است، می‌توانید به طور مستقیم برای x حل کنید.

$$x=\frac{5-5}{4}$$

با یافتن یک مخرج مشترک و اضافه کردن صورت کسرها، -\frac{5}{4} را به \frac{5}{4} اضافه کنید. سپس در صورت امکان، کسر را به کم‌ترین حالت ممکن ساده کنید.

$$x=0$$

سیستم در حال حاضر حل شده است.

$$x=0,y=1$$

مراحل استفاده از ماتریس

اولین معادله را در نظر بگیرید. از قضیه دو جمله‌ای \left(a+b\right)^{2}=a^{2}+2ab+b^{2} برای گسترش \left(x+2\right)^{2} استفاده کنید.

$$x^{2}+4x+4+1=x^{2}+5y$$

4 و 1 را برای دریافت 5 اضافه کنید.

$$x^{2}+4x+5=x^{2}+5y$$

x^{2} را از هر دو طرف تفریق کنید.

$$x^{2}+4x+5-x^{2}=5y$$

x^{2} و -x^{2} را برای به دست آوردن 0 ترکیب کنید.

$$4x+5=5y$$

5y را از هر دو طرف تفریق کنید.

$$4x+5-5y=0$$

5 را از هر دو طرف تفریق کنید. هر چیزی که از صفر کم می‌شود، منفی خودش می‌شود.

$$4x-5y=-5$$

معادلات را در قالب استاندارد قرار داده و سپس از ماتریس‌ها برای حل سیستم معادلات استفاده کنید.

$$4x-5y=-5,3x+y=1$$

معادله‌ها را به شکل ماتریس بنویسید.

$$\left(\begin{matrix}4&-5\\3&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-5\\1\end{matrix}\right)$$

معادله را از سمت چپ در ماتریس وارون \left(\begin{matrix}4&-5\\3&1\end{matrix}\right) ضرب کنید.

$$inverse(\left(\begin{matrix}4&-5\\3&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}4&-5\\3&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}4&-5\\3&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}-5\\1\end{matrix}\right)$$

حاصل ماتریس و وارون آن ماتریس همانی است.

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}4&-5\\3&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}-5\\1\end{matrix}\right)$$

ماتریس‌های سمت چپ علامت مساوی را ضرب کنید.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}4&-5\\3&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}-5\\1\end{matrix}\right)$$

برای ماتریس 2\times 2 \left(\begin{matrix}a&b\\c&d\end{matrix}\right)، ماتریس معکوس \left(\begin{matrix}\frac{d}{ad-bc}&\frac{-b}{ad-bc}\\\frac{-c}{ad-bc}&\frac{a}{ad-bc}\end{matrix}\right) است، بنابراین معادله ماتریس می‌تواند به‌صورت مسئله ضرب ماتریس بازنویسی شود.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{4-\left(-5\times 3\right)}&-\frac{-5}{4-\left(-5\times 3\right)}\\-\frac{3}{4-\left(-5\times 3\right)}&\frac{4}{4-\left(-5\times 3\right)}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}-5\\1\end{matrix}\right)$$

محاسبات را انجام دهید.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{19}&\frac{5}{19}\\-\frac{3}{19}&\frac{4}{19}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}-5\\1\end{matrix}\right)$$

ماتریس‌ها را ضرب کنید.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{19}\left(-5\right)+\frac{5}{19}\\-\frac{3}{19}\left(-5\right)+\frac{4}{19}\end{matrix}\right)$$

محاسبات را انجام دهید.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}0\\1\end{matrix}\right)$$

عناصر ماتریس x و y را استخراج کنید.

$$x=0,y=1$$

مراحل استفاده از حذف

اولین معادله را در نظر بگیرید. از قضیه دو جمله‌ای \left(a+b\right)^{2}=a^{2}+2ab+b^{2} برای گسترش \left(x+2\right)^{2} استفاده کنید.

$$x^{2}+4x+4+1=x^{2}+5y$$

4 و 1 را برای دریافت 5 اضافه کنید.

$$x^{2}+4x+5=x^{2}+5y$$

x^{2} را از هر دو طرف تفریق کنید.

$$x^{2}+4x+5-x^{2}=5y$$

x^{2} و -x^{2} را برای به دست آوردن 0 ترکیب کنید.

$$4x+5=5y$$

5y را از هر دو طرف تفریق کنید.

$$4x+5-5y=0$$

5 را از هر دو طرف تفریق کنید. هر چیزی که از صفر کم می‌شود، منفی خودش می‌شود.

$$4x-5y=-5$$

برای حل با استفاده از حذف، ضرایب یکی از متغیرها باید در هر دو معادله مشابه باشد، بنابراین متغیر در زمانی که یک معادله از معادله دیگر تفریق می‌شود، برابر خواهد شد.

$$4x-5y=-5,3x+y=1$$

برای مساوی کردن 4x و 3x، همه عبارت‌های موجود در هر طرف معادله اول را در 3 و همه عبارت‌های موجود در هر طرف معادله دوم را در 4 ضرب کنید.

$$3\times 4x+3\left(-5\right)y=3\left(-5\right),4\times 3x+4y=4$$

ساده کنید.

$$12x-15y=-15,12x+4y=4$$

12x+4y=4 را از 12x-15y=-15 با کم کردن جمله‌های دارای متغیر مساوی در هر طرف علامت مساوی تفریق کنید.

$$12x-12x-15y-4y=-15-4$$

12x را به -12x اضافه کنید. عبارت‌های 12x و -12x با هم ساده می‌شوند و معادله تنها با یک متغیر باقی می‌ماند که می‌توان آن را حل کرد.

$$-15y-4y=-15-4$$

-15y را به -4y اضافه کنید.

$$-19y=-15-4$$

-15 را به -4 اضافه کنید.

$$-19y=-19$$

هر دو طرف بر -19 تقسیم شوند.

$$y=1$$

1 را با y در 3x+y=1 جایگزین کنید. از آنجایی که معادله حاصل شامل تنها یک متغیر است، می‌توانید به طور مستقیم برای x حل کنید.

$$3x+1=1$$

1 را از هر دو طرف معادله تفریق کنید.

$$3x=0$$

هر دو طرف بر 3 تقسیم شوند.

$$x=0$$

سیستم در حال حاضر حل شده است.

$$x=0,y=1$$