حل {l}{4p+3q=40}{3p-4q=5}

$$\left. \begin{array} { l } { 4 p + 3 q = 40 } \\ { 3 p - 4 q = 5 } \end{array} \right.$$

برای p،q حل کنید

$$p=7$$

$$q=4$$

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.

$$4p+3q=40,3p-4q=5$$

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

$$4p+3q=40$$

3q را از هر دو طرف معادله تفریق کنید.

$$4p=-3q+40$$

هر دو طرف بر 4 تقسیم شوند.

$$p=\frac{1}{4}\left(-3q+40\right)$$

\frac{1}{4} بار -3q+40.

$$p=-\frac{3}{4}q+10$$

-\frac{3q}{4}+10 را با p در معادله جایگزین کنید، 3p-4q=5.

$$3\left(-\frac{3}{4}q+10\right)-4q=5$$

3 بار -\frac{3q}{4}+10.

$$-\frac{9}{4}q+30-4q=5$$

-\frac{9q}{4} را به -4q اضافه کنید.

$$-\frac{25}{4}q+30=5$$

30 را از هر دو طرف معادله تفریق کنید.

$$-\frac{25}{4}q=-25$$

هر دو طرف معادله را بر -\frac{25}{4} تقسیم کنید که مشابه ضرب هر دو طرف در اعداد متقابل کسر است.

$$q=4$$

4 را با q در p=-\frac{3}{4}q+10 جایگزین کنید. از آنجایی که معادله حاصل شامل تنها یک متغیر است، می‌توانید به طور مستقیم برای p حل کنید.

$$p=-\frac{3}{4}\times 4+10$$

-\frac{3}{4} بار 4.

$$p=-3+10$$

10 را به -3 اضافه کنید.

$$p=7$$

سیستم در حال حاضر حل شده است.

$$p=7,q=4$$

مراحل استفاده از ماتریس

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

$$4p+3q=40,3p-4q=5$$

معادله‌ها را به شکل ماتریس بنویسید.

$$\left(\begin{matrix}4&3\\3&-4\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}p\\q\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}40\\5\end{matrix}\right)$$

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

$$inverse(\left(\begin{matrix}4&3\\3&-4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}4&3\\3&-4\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}p\\q\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}4&3\\3&-4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}40\\5\end{matrix}\right)$$

حاصل ماتریس و وارون آن ماتریس همانی است.

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}p\\q\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}4&3\\3&-4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}40\\5\end{matrix}\right)$$

ماتریس‌های سمت چپ علامت مساوی را ضرب کنید.

$$\left(\begin{matrix}p\\q\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}4&3\\3&-4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}40\\5\end{matrix}\right)$$

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.

$$\left(\begin{matrix}p\\q\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{4}{4\left(-4\right)-3\times 3}&-\frac{3}{4\left(-4\right)-3\times 3}\\-\frac{3}{4\left(-4\right)-3\times 3}&\frac{4}{4\left(-4\right)-3\times 3}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}40\\5\end{matrix}\right)$$

محاسبات را انجام دهید.

$$\left(\begin{matrix}p\\q\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{4}{25}&\frac{3}{25}\\\frac{3}{25}&-\frac{4}{25}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}40\\5\end{matrix}\right)$$

ماتریس‌ها را ضرب کنید.

$$\left(\begin{matrix}p\\q\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{4}{25}\times 40+\frac{3}{25}\times 5\\\frac{3}{25}\times 40-\frac{4}{25}\times 5\end{matrix}\right)$$

محاسبات را انجام دهید.

$$\left(\begin{matrix}p\\q\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}7\\4\end{matrix}\right)$$

عناصر ماتریس p و q را استخراج کنید.

$$p=7,q=4$$

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.

$$4p+3q=40,3p-4q=5$$

برای مساوی کردن 4p و 3p، 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.

$$3\times 4p+3\times 3q=3\times 40,4\times 3p+4\left(-4\right)q=4\times 5$$

ساده کنید.

$$12p+9q=120,12p-16q=20$$

12p-16q=20 را از 12p+9q=120 با کم کردن جمله‌های دارای متغیر مساوی در هر طرف علامت مساوی تفریق کنید.

$$12p-12p+9q+16q=120-20$$

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

$$9q+16q=120-20$$

9q را به 16q اضافه کنید.

$$25q=120-20$$

120 را به -20 اضافه کنید.

$$25q=100$$

هر دو طرف بر 25 تقسیم شوند.

$$q=4$$

4 را با q در 3p-4q=5 جایگزین کنید. از آنجایی که معادله حاصل شامل تنها یک متغیر است، می‌توانید به طور مستقیم برای p حل کنید.

$$3p-4\times 4=5$$

-4 بار 4.

$$3p-16=5$$

16 را به هر دو طرف معامله اضافه کنید.

$$3p=21$$

هر دو طرف بر 3 تقسیم شوند.

$$p=7$$

سیستم در حال حاضر حل شده است.

$$p=7,q=4$$