حل {l}{x^2/a+y^2/b=1}{y=2x+6}

$$\left. \begin{array} { l } { \frac { x ^ { 2 } } { a } + \frac { y ^ { 2 } } { b } = 1 } \\ { y = 2 x + 6 } \end{array} \right.$$

برای x،y حل کنید

$$\left\{\begin{matrix}x=-\frac{\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}+12a}{4a+b}\text{, }y=\frac{2\left(-\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}+3b\right)}{4a+b}\text{; }x=\frac{\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}-12a}{4a+b}\text{, }y=\frac{2\left(\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}+3b\right)}{4a+b}\text{, }&\left(a\geq -\frac{b}{4}+9\text{ and }a>0\text{ and }b>0\right)\text{ or }\left(a=-\frac{b}{4}+9\text{ and }b\neq 0\text{ and }b<36\right)\text{ or }\left(a\neq -\frac{b}{4}\text{ and }a\leq -\frac{b}{4}+9\text{ and }b<0\text{ and }a>0\right)\text{ or }\left(a=-\frac{b}{4}+9\text{ and }b>0\text{ and }b\neq 36\right)\text{ or }\left(a\neq -\frac{b}{4}\text{ and }a\leq -\frac{b}{4}+9\text{ and }a<0\text{ and }b>0\right)\\x=\frac{b-36}{24}\text{, }y=\frac{b+36}{12}\text{, }&a=-\frac{b}{4}\text{ and }b\neq 0\end{matrix}\right.$$

مراحل استفاده از جایگزینی و فرمول درجه دوم

اولین معادله را در نظر بگیرید. هر دو سوی معادله در ab، کوچکترین مضرب مشترک a,b، ضرب شود.

$$bx^{2}+ay^{2}=ab$$

دومین معادله را در نظر بگیرید. 2x را از هر دو طرف تفریق کنید.

$$y-2x=6$$

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.

$$y-2x=6,bx^{2}+ay^{2}=ab$$

با تنها نگه داشتن y در سمت چپ علامت مساوی و حل معادله y-2x=6، y را به دست آورید.

$$y-2x=6$$

-2x را از هر دو طرف معادله تفریق کنید.

$$y=2x+6$$

2x+6 را با y در معادله جایگزین کنید، bx^{2}+ay^{2}=ab.

$$bx^{2}+a\left(2x+6\right)^{2}=ab$$

2x+6 را مجذور کنید.

$$bx^{2}+a\left(4x^{2}+24x+36\right)=ab$$

a بار 4x^{2}+24x+36.

$$bx^{2}+4ax^{2}+24ax+36a=ab$$

bx^{2} را به 4ax^{2} اضافه کنید.

$$\left(4a+b\right)x^{2}+24ax+36a=ab$$

ab را از هر دو طرف معادله تفریق کنید.

$$\left(4a+b\right)x^{2}+24ax+36a-ab=0$$

این معادله به صورت استاندارد است: ax^{2}+bx+c=0. b+a\times 2^{2} را با a، a\times 6\times 2\times 2 را با b و a\left(36-b\right) را با c در فرمول درجه دوم، \frac{-b±\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a} جایگزین کنید.

$$x=\frac{-24a±\sqrt{\left(24a\right)^{2}-4\left(4a+b\right)a\left(36-b\right)}}{2\left(4a+b\right)}$$

a\times 6\times 2\times 2 را مجذور کنید.

$$x=\frac{-24a±\sqrt{576a^{2}-4\left(4a+b\right)a\left(36-b\right)}}{2\left(4a+b\right)}$$

-4 بار b+a\times 2^{2}.

$$x=\frac{-24a±\sqrt{576a^{2}+\left(-16a-4b\right)a\left(36-b\right)}}{2\left(4a+b\right)}$$

-4b-16a بار a\left(36-b\right).

$$x=\frac{-24a±\sqrt{576a^{2}-4a\left(36-b\right)\left(4a+b\right)}}{2\left(4a+b\right)}$$

576a^{2} را به -4\left(b+4a\right)a\left(36-b\right) اضافه کنید.

$$x=\frac{-24a±\sqrt{4ab\left(4a+b-36\right)}}{2\left(4a+b\right)}$$

ریشه دوم 4ab\left(-36+4a+b\right) را به دست آورید.

$$x=\frac{-24a±2\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}}{2\left(4a+b\right)}$$

2 بار b+a\times 2^{2}.

$$x=\frac{-24a±2\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}}{8a+2b}$$

اکنون معادله x=\frac{-24a±2\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}}{8a+2b} را وقتی که ± مثبت است حل کنید. -24a را به 2\sqrt{ab\left(-36+4a+b\right)} اضافه کنید.

$$x=\frac{2\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}-24a}{8a+2b}$$

-24a+2\sqrt{ab\left(-36+4a+b\right)} را بر 2b+8a تقسیم کنید.

$$x=\frac{\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}-12a}{4a+b}$$

اکنون معادله x=\frac{-24a±2\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}}{8a+2b} وقتی که ± منفی است حل کنید. 2\sqrt{ab\left(-36+4a+b\right)} را از -24a تفریق کنید.

$$x=\frac{-2\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}-24a}{8a+2b}$$

-24a-2\sqrt{ab\left(-36+4a+b\right)} را بر 2b+8a تقسیم کنید.

$$x=-\frac{\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}+12a}{4a+b}$$

برای x، دو راه‌حل وجود دارد: \frac{-12a+\sqrt{ab\left(-36+4a+b\right)}}{b+4a} و -\frac{12a+\sqrt{ab\left(-36+4a+b\right)}}{b+4a}. \frac{-12a+\sqrt{ab\left(-36+4a+b\right)}}{b+4a} را با x در معادله y=2x+6 برای یافتن راه‌حل مربوطه برای y که برای هر معادله مناسب است، جایگزین کنید.

$$y=2\times \frac{\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}-12a}{4a+b}+6$$

اکنون -\frac{12a+\sqrt{ab\left(-36+4a+b\right)}}{b+4a} را با x در معادله y=2x+6 جایگزین کنید و برای یافتن راه‌حل مربوطه برای y که برای هر دو معادله مناسب است، حل کنید.

$$y=2\left(-\frac{\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}+12a}{4a+b}\right)+6$$

سیستم در حال حاضر حل شده است.

$$y=2\times \frac{\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}-12a}{4a+b}+6,x=\frac{\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}-12a}{4a+b}\text{ or }y=2\left(-\frac{\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}+12a}{4a+b}\right)+6,x=-\frac{\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}+12a}{4a+b}$$

برای x،y حل کنید (complex solution)

$$\left\{\begin{matrix}x=-\frac{\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}+12a}{4a+b}\text{, }y=\frac{2\left(-\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}+3b\right)}{4a+b}\text{; }x=\frac{\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}-12a}{4a+b}\text{, }y=\frac{2\left(\sqrt{ab\left(4a+b-36\right)}+3b\right)}{4a+b}\text{, }&a\neq -\frac{b}{4}\text{ and }a\neq 0\text{ and }b\neq 0\\x=\frac{b-36}{24}\text{, }y=\frac{b+36}{12}\text{, }&a=-\frac{b}{4}\text{ and }b\neq 0\end{matrix}\right.$$