Résoudre {l}{x+2y=60}{x-y=30}

$$\left\{ \begin{array} { l } { x + 2 y = 60 } \\ { x - y = 30 } \end{array} \right\}$$

Calculer x, y

$$x=40$$

$$y=10$$

Étapes d’utilisation de la substitution

Pour calculer une paire d’équations à l’aide de la substitution, commencez par résoudre l’un des équations pour l’une des variables. Substituez ensuite le résultat de cette variable dans l’autre équation.

$$x+2y=60,x-y=30$$

Choisissez une des équations et résolvez-la x en isolant x à gauche du signe égal.

$$x+2y=60$$

Soustraire 2y des deux côtés de l’équation.

$$x=-2y+60$$

Substituer -2y+60 par x dans l’autre équation, x-y=30.

$$-2y+60-y=30$$

Additionner -2y et -y.

$$-3y+60=30$$

Soustraire 60 des deux côtés de l’équation.

$$-3y=-30$$

Divisez les deux côtés par -3.

$$y=10$$

Substituer 10 à y dans x=-2y+60. Comme l’équation résultante ne contient qu’une variable, vous pouvez calculer x directement.

$$x=-2\times 10+60$$

Multiplier -2 par 10.

$$x=-20+60$$

Additionner 60 et -20.

$$x=40$$

Le système est désormais résolu.

$$x=40,y=10$$

Étapes d’utilisation des matrices

Utiliser le format standard pour les équations, puis des matrices pour résoudre le système d’équations.

$$x+2y=60,x-y=30$$

Écrire les équations sous forme de matrice.

$$\left(\begin{matrix}1&2\\1&-1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}60\\30\end{matrix}\right)$$

Multipliez la partie gauche de l’équation par la matrice inversée de \left(\begin{matrix}1&2\\1&-1\end{matrix}\right).

$$inverse(\left(\begin{matrix}1&2\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}1&2\\1&-1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&2\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}60\\30\end{matrix}\right)$$

Le produit d’une matrice et son inverse constituent la matrice d’identité.

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&2\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}60\\30\end{matrix}\right)$$

Multiplier les matrices du côté gauche du signe égal.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&2\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}60\\30\end{matrix}\right)$$

Pour la matrice 2\times 2 \left(\begin{matrix}a&b\\c&d\end{matrix}\right), la matrice inverse est \left(\begin{matrix}\frac{d}{ad-bc}&\frac{-b}{ad-bc}\\\frac{-c}{ad-bc}&\frac{a}{ad-bc}\end{matrix}\right), de sorte que l’équation de matrice peut être réécrite en tant que problème de multiplication de matrice.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{1}{-1-2}&-\frac{2}{-1-2}\\-\frac{1}{-1-2}&\frac{1}{-1-2}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}60\\30\end{matrix}\right)$$

Faites le calcul.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{3}&\frac{2}{3}\\\frac{1}{3}&-\frac{1}{3}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}60\\30\end{matrix}\right)$$

Multiplier les matrices.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{3}\times 60+\frac{2}{3}\times 30\\\frac{1}{3}\times 60-\frac{1}{3}\times 30\end{matrix}\right)$$

Faites le calcul.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}40\\10\end{matrix}\right)$$

Extraire les éléments de matrice x et y.

$$x=40,y=10$$

Étapes d’utilisation de l’élimination

Pour calculer par élimination, les coefficients de l’une des variables doivent être identiques dans les deux équations de telle sorte que la variable s’annule lorsqu’une équation est soustraite de l’autre.

$$x+2y=60,x-y=30$$

Soustraire x-y=30 de x+2y=60 en soustrayant les termes semblables de chaque côté du signe égal.

$$x-x+2y+y=60-30$$

Additionner x et -x. Les termes x et-x s’annulent, en laissant une équation avec une seule variable pouvant être résolue.

$$2y+y=60-30$$

Additionner 2y et y.

$$3y=60-30$$

Additionner 60 et -30.

$$3y=30$$

Divisez les deux côtés par 3.

$$y=10$$

Substituer 10 à y dans x-y=30. Comme l’équation résultante ne contient qu’une variable, vous pouvez calculer x directement.

$$x-10=30$$

Ajouter 10 aux deux côtés de l’équation.

$$x=40$$

Le système est désormais résolu.

$$x=40,y=10$$