حل {l}{1x+4y=280}{4x+1y=124}

$$\left. \begin{array} { l } { 1 x + 4 y = 280 } \\ { 4 x + 1 y = 124 } \end{array} \right.$$

برای x،y حل کنید

$$x = \frac{72}{5} = 14\frac{2}{5} = 14.4$$

$$y = \frac{332}{5} = 66\frac{2}{5} = 66.4$$

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.

$$x+4y=280,4x+y=124$$

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.

$$x+4y=280$$

4y را از هر دو طرف معادله تفریق کنید.

$$x=-4y+280$$

-4y+280 را با x در معادله جایگزین کنید، 4x+y=124.

$$4\left(-4y+280\right)+y=124$$

4 بار -4y+280.

$$-16y+1120+y=124$$

-16y را به y اضافه کنید.

$$-15y+1120=124$$

1120 را از هر دو طرف معادله تفریق کنید.

$$-15y=-996$$

هر دو طرف بر -15 تقسیم شوند.

$$y=\frac{332}{5}$$

\frac{332}{5} را با y در x=-4y+280 جایگزین کنید. از آنجایی که معادله حاصل شامل تنها یک متغیر است، می‌توانید به طور مستقیم برای x حل کنید.

$$x=-4\times \frac{332}{5}+280$$

-4 بار \frac{332}{5}.

$$x=-\frac{1328}{5}+280$$

280 را به -\frac{1328}{5} اضافه کنید.

$$x=\frac{72}{5}$$

سیستم در حال حاضر حل شده است.

$$x=\frac{72}{5},y=\frac{332}{5}$$

مراحل استفاده از ماتریس

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

$$x+4y=280,4x+y=124$$

معادله‌ها را به شکل ماتریس بنویسید.

$$\left(\begin{matrix}1&4\\4&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}280\\124\end{matrix}\right)$$

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

$$inverse(\left(\begin{matrix}1&4\\4&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}1&4\\4&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&4\\4&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}280\\124\end{matrix}\right)$$

حاصل ماتریس و وارون آن ماتریس همانی است.

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&4\\4&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}280\\124\end{matrix}\right)$$

ماتریس‌های سمت چپ علامت مساوی را ضرب کنید.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&4\\4&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}280\\124\end{matrix}\right)$$

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.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{1-4\times 4}&-\frac{4}{1-4\times 4}\\-\frac{4}{1-4\times 4}&\frac{1}{1-4\times 4}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}280\\124\end{matrix}\right)$$

محاسبات را انجام دهید.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{1}{15}&\frac{4}{15}\\\frac{4}{15}&-\frac{1}{15}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}280\\124\end{matrix}\right)$$

ماتریس‌ها را ضرب کنید.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{1}{15}\times 280+\frac{4}{15}\times 124\\\frac{4}{15}\times 280-\frac{1}{15}\times 124\end{matrix}\right)$$

محاسبات را انجام دهید.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{72}{5}\\\frac{332}{5}\end{matrix}\right)$$

عناصر ماتریس x و y را استخراج کنید.

$$x=\frac{72}{5},y=\frac{332}{5}$$

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.

$$x+4y=280,4x+y=124$$

برای مساوی کردن x و 4x، همه عبارت‌های موجود در هر طرف معادله اول را در 4 و همه عبارت‌های موجود در هر طرف معادله دوم را در 1 ضرب کنید.

$$4x+4\times 4y=4\times 280,4x+y=124$$

ساده کنید.

$$4x+16y=1120,4x+y=124$$

4x+y=124 را از 4x+16y=1120 با کم کردن جمله‌های دارای متغیر مساوی در هر طرف علامت مساوی تفریق کنید.

$$4x-4x+16y-y=1120-124$$

4x را به -4x اضافه کنید. عبارت‌های 4x و -4x با هم ساده می‌شوند و معادله تنها با یک متغیر باقی می‌ماند که می‌توان آن را حل کرد.

$$16y-y=1120-124$$

16y را به -y اضافه کنید.

$$15y=1120-124$$

1120 را به -124 اضافه کنید.

$$15y=996$$

هر دو طرف بر 15 تقسیم شوند.

$$y=\frac{332}{5}$$

\frac{332}{5} را با y در 4x+y=124 جایگزین کنید. از آنجایی که معادله حاصل شامل تنها یک متغیر است، می‌توانید به طور مستقیم برای x حل کنید.

$$4x+\frac{332}{5}=124$$

\frac{332}{5} را از هر دو طرف معادله تفریق کنید.

$$4x=\frac{288}{5}$$

هر دو طرف بر 4 تقسیم شوند.

$$x=\frac{72}{5}$$

سیستم در حال حاضر حل شده است.

$$x=\frac{72}{5},y=\frac{332}{5}$$