حل {l}{21x+7y=42}{-5x+5y=10}

$$\left\{ \begin{array} { l } { 21 x + 7 y = 42 } \\ { - 5 x + 5 y = 10 } \end{array} \right.$$

برای x،y حل کنید

$$x=1$$

$$y=3$$

مراحل استفاده از جایگزینی

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.

$$21x+7y=42,-5x+5y=10$$

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.

$$21x+7y=42$$

7y را از هر دو طرف معادله تفریق کنید.

$$21x=-7y+42$$

هر دو طرف بر 21 تقسیم شوند.

$$x=\frac{1}{21}\left(-7y+42\right)$$

\frac{1}{21} بار -7y+42.

$$x=-\frac{1}{3}y+2$$

-\frac{y}{3}+2 را با x در معادله جایگزین کنید، -5x+5y=10.

$$-5\left(-\frac{1}{3}y+2\right)+5y=10$$

-5 بار -\frac{y}{3}+2.

$$\frac{5}{3}y-10+5y=10$$

\frac{5y}{3} را به 5y اضافه کنید.

$$\frac{20}{3}y-10=10$$

10 را به هر دو طرف معامله اضافه کنید.

$$\frac{20}{3}y=20$$

هر دو طرف معادله را بر \frac{20}{3} تقسیم کنید که مشابه ضرب هر دو طرف در اعداد متقابل کسر است.

$$y=3$$

3 را با y در x=-\frac{1}{3}y+2 جایگزین کنید. از آنجایی که معادله حاصل شامل تنها یک متغیر است، می‌توانید به طور مستقیم برای x حل کنید.

$$x=-\frac{1}{3}\times 3+2$$

-\frac{1}{3} بار 3.

$$x=-1+2$$

2 را به -1 اضافه کنید.

$$x=1$$

سیستم در حال حاضر حل شده است.

$$x=1,y=3$$

مراحل استفاده از ماتریس

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

$$21x+7y=42,-5x+5y=10$$

معادله‌ها را به شکل ماتریس بنویسید.

$$\left(\begin{matrix}21&7\\-5&5\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}42\\10\end{matrix}\right)$$

معادله را از سمت چپ در ماتریس وارون \left(\begin{matrix}21&7\\-5&5\end{matrix}\right) ضرب کنید.

$$inverse(\left(\begin{matrix}21&7\\-5&5\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}21&7\\-5&5\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}21&7\\-5&5\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}42\\10\end{matrix}\right)$$

حاصل ماتریس و وارون آن ماتریس همانی است.

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}21&7\\-5&5\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}42\\10\end{matrix}\right)$$

ماتریس‌های سمت چپ علامت مساوی را ضرب کنید.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}21&7\\-5&5\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}42\\10\end{matrix}\right)$$

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.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{5}{21\times 5-7\left(-5\right)}&-\frac{7}{21\times 5-7\left(-5\right)}\\-\frac{-5}{21\times 5-7\left(-5\right)}&\frac{21}{21\times 5-7\left(-5\right)}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}42\\10\end{matrix}\right)$$

محاسبات را انجام دهید.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{28}&-\frac{1}{20}\\\frac{1}{28}&\frac{3}{20}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}42\\10\end{matrix}\right)$$

ماتریس‌ها را ضرب کنید.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{28}\times 42-\frac{1}{20}\times 10\\\frac{1}{28}\times 42+\frac{3}{20}\times 10\end{matrix}\right)$$

محاسبات را انجام دهید.

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

عناصر ماتریس x و y را استخراج کنید.

$$x=1,y=3$$

مراحل استفاده از حذف

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.

$$21x+7y=42,-5x+5y=10$$

برای مساوی کردن 21x و -5x، همه عبارت‌های موجود در هر طرف معادله اول را در -5 و همه عبارت‌های موجود در هر طرف معادله دوم را در 21 ضرب کنید.

$$-5\times 21x-5\times 7y=-5\times 42,21\left(-5\right)x+21\times 5y=21\times 10$$

ساده کنید.

$$-105x-35y=-210,-105x+105y=210$$

-105x+105y=210 را از -105x-35y=-210 با کم کردن جمله‌های دارای متغیر مساوی در هر طرف علامت مساوی تفریق کنید.

$$-105x+105x-35y-105y=-210-210$$

-105x را به 105x اضافه کنید. عبارت‌های -105x و 105x با هم ساده می‌شوند و معادله تنها با یک متغیر باقی می‌ماند که می‌توان آن را حل کرد.

$$-35y-105y=-210-210$$

-35y را به -105y اضافه کنید.

$$-140y=-210-210$$

-210 را به -210 اضافه کنید.

$$-140y=-420$$

هر دو طرف بر -140 تقسیم شوند.

$$y=3$$

3 را با y در -5x+5y=10 جایگزین کنید. از آنجایی که معادله حاصل شامل تنها یک متغیر است، می‌توانید به طور مستقیم برای x حل کنید.

$$-5x+5\times 3=10$$

5 بار 3.

$$-5x+15=10$$

15 را از هر دو طرف معادله تفریق کنید.

$$-5x=-5$$

هر دو طرف بر -5 تقسیم شوند.

$$x=1$$

سیستم در حال حاضر حل شده است.

$$x=1,y=3$$