Résoudre x-3y=7text{and}3x+3y=9

$$x - 3 y = 7 \text { and } 3 x + 3 y = 9$$

Calculer x, y

$$x=4$$

$$y=-1$$

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.

$$x-3y=7,3x+3y=9$$

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

$$x-3y=7$$

Ajouter 3y aux deux côtés de l’équation.

$$x=3y+7$$

Substituer 3y+7 par x dans l’autre équation, 3x+3y=9.

$$3\left(3y+7\right)+3y=9$$

Multiplier 3 par 3y+7.

$$9y+21+3y=9$$

Additionner 9y et 3y.

$$12y+21=9$$

Soustraire 21 des deux côtés de l’équation.

$$12y=-12$$

Divisez les deux côtés par 12.

$$y=-1$$

Substituer -1 à y dans x=3y+7. Comme l’équation résultante ne contient qu’une variable, vous pouvez calculer x directement.

$$x=3\left(-1\right)+7$$

Multiplier 3 par -1.

$$x=-3+7$$

Additionner 7 et -3.

$$x=4$$

Le système est désormais résolu.

$$x=4,y=-1$$

Étapes d’utilisation des matrices

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

$$x-3y=7,3x+3y=9$$

Écrire les équations sous forme de matrice.

$$\left(\begin{matrix}1&-3\\3&3\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}7\\9\end{matrix}\right)$$

Multipliez la partie gauche de l’équation par la matrice inversée de \left(\begin{matrix}1&-3\\3&3\end{matrix}\right).

$$inverse(\left(\begin{matrix}1&-3\\3&3\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}1&-3\\3&3\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&-3\\3&3\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}7\\9\end{matrix}\right)$$

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

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&-3\\3&3\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}7\\9\end{matrix}\right)$$

Multiplier les matrices du côté gauche du signe égal.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&-3\\3&3\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}7\\9\end{matrix}\right)$$

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.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{3}{3-\left(-3\times 3\right)}&-\frac{-3}{3-\left(-3\times 3\right)}\\-\frac{3}{3-\left(-3\times 3\right)}&\frac{1}{3-\left(-3\times 3\right)}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}7\\9\end{matrix}\right)$$

Faites le calcul.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{4}&\frac{1}{4}\\-\frac{1}{4}&\frac{1}{12}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}7\\9\end{matrix}\right)$$

Multiplier les matrices.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{4}\times 7+\frac{1}{4}\times 9\\-\frac{1}{4}\times 7+\frac{1}{12}\times 9\end{matrix}\right)$$

Faites le calcul.

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

Extraire les éléments de matrice x et y.

$$x=4,y=-1$$

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.

$$x-3y=7,3x+3y=9$$

Pour rendre x et 3x égaux, multipliez tous les termes de chaque côté de la première équation par 3 et tous les termes de chaque côté de la seconde équation par 1.

$$3x+3\left(-3\right)y=3\times 7,3x+3y=9$$

Simplifier.

$$3x-9y=21,3x+3y=9$$

Soustraire 3x+3y=9 de 3x-9y=21 en soustrayant les termes semblables de chaque côté du signe égal.

$$3x-3x-9y-3y=21-9$$

Additionner 3x et -3x. Les termes 3x et-3x s’annulent, en laissant une équation avec une seule variable pouvant être résolue.

$$-9y-3y=21-9$$

Additionner -9y et -3y.

$$-12y=21-9$$

Additionner 21 et -9.

$$-12y=12$$

Divisez les deux côtés par -12.

$$y=-1$$

Substituer -1 à y dans 3x+3y=9. Comme l’équation résultante ne contient qu’une variable, vous pouvez calculer x directement.

$$3x+3\left(-1\right)=9$$

Multiplier 3 par -1.

$$3x-3=9$$

Ajouter 3 aux deux côtés de l’équation.

$$3x=12$$

Divisez les deux côtés par 3.

$$x=4$$

Le système est désormais résolu.

$$x=4,y=-1$$