Resolver {l}{y=x-2}{y=4x+1}

$$\left\{ \begin{array} { l } { y = x - 2 } \\ { y = 4 x + 1 } \end{array} \right.$$

Resolver y, x

$$x=-1$$

$$y=-3$$

Pasos que usan substitución

Ten en conta a primeira ecuación. Resta x en ambos lados.

$$y-x=-2$$

Ten en conta a segunda ecuación. Resta 4x en ambos lados.

$$y-4x=1$$

Para resolver un par de ecuacións mediante substitución, resolve primeiro unha das variables nunha das ecuacións. Despois, substitúe o resultado desa variable na outra ecuación.

$$y-x=-2,y-4x=1$$

Escolle unha das ecuacións e despexa a y mediante o illamento de y no lado esquerdo do signo igual.

$$y-x=-2$$

Suma x en ambos lados da ecuación.

$$y=x-2$$

Substitúe y por x-2 na outra ecuación, y-4x=1.

$$x-2-4x=1$$

Suma x a -4x.

$$-3x-2=1$$

Suma 2 en ambos lados da ecuación.

$$-3x=3$$

Divide ambos lados entre -3.

$$x=-1$$

Substitúe x por -1 en y=x-2. Dado que a ecuación resultante contén só unha variable, pódese despexar y directamente.

$$y=-1-2$$

Suma -2 a -1.

$$y=-3$$

O sistema xa funciona correctamente.

$$y=-3,x=-1$$

Pasos que usan matrices

Ten en conta a primeira ecuación. Resta x en ambos lados.

$$y-x=-2$$

Ten en conta a segunda ecuación. Resta 4x en ambos lados.

$$y-4x=1$$

Converte as ecuacións a forma estándar e logo usa matrices para resolver o sistema de ecuacións.

$$y-x=-2,y-4x=1$$

Escribe as ecuacións en forma matricial.

$$\left(\begin{matrix}1&-1\\1&-4\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-2\\1\end{matrix}\right)$$

Multiplica a ecuación pola matriz inversa de \left(\begin{matrix}1&-1\\1&-4\end{matrix}\right).

$$inverse(\left(\begin{matrix}1&-1\\1&-4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}1&-1\\1&-4\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&-1\\1&-4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}-2\\1\end{matrix}\right)$$

O produto dunha matriz e o seu inverso é a matriz de identidade.

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&-1\\1&-4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}-2\\1\end{matrix}\right)$$

Multiplica as matrices no lado esquerdo do signo igual.

$$\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&-1\\1&-4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}-2\\1\end{matrix}\right)$$

A matriz inversa da matriz 2\times 2 \left(\begin{matrix}a&b\\c&d\end{matrix}\right) é \left(\begin{matrix}\frac{d}{ad-bc}&\frac{-b}{ad-bc}\\\frac{-c}{ad-bc}&\frac{a}{ad-bc}\end{matrix}\right), polo que a ecuación da matriz se pode escribir como un problema de multiplicación de matrices.

$$\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{4}{-4-\left(-1\right)}&-\frac{-1}{-4-\left(-1\right)}\\-\frac{1}{-4-\left(-1\right)}&\frac{1}{-4-\left(-1\right)}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}-2\\1\end{matrix}\right)$$

Fai o cálculo.

$$\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{4}{3}&-\frac{1}{3}\\\frac{1}{3}&-\frac{1}{3}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}-2\\1\end{matrix}\right)$$

Multiplica as matrices.

$$\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{4}{3}\left(-2\right)-\frac{1}{3}\\\frac{1}{3}\left(-2\right)-\frac{1}{3}\end{matrix}\right)$$

Fai o cálculo.

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

Extrae os elementos da matriz y e x.

$$y=-3,x=-1$$

Pasos que usan eliminación

Ten en conta a primeira ecuación. Resta x en ambos lados.

$$y-x=-2$$

Ten en conta a segunda ecuación. Resta 4x en ambos lados.

$$y-4x=1$$

Para resolver por eliminación, os coeficientes dunha das variables deben ser iguais en ambas ecuacións de xeito que a variable se anule cando unha ecuación se reste da outra.

$$y-x=-2,y-4x=1$$

Resta y-4x=1 de y-x=-2 mediante a resta de termos semellantes en ambos lados do signo igual.

$$y-y-x+4x=-2-1$$

Suma y a -y. y e -y anúlanse, polo que queda unha ecuación cunha única variable que se pode resolver.

$$-x+4x=-2-1$$

Suma -x a 4x.

$$3x=-2-1$$

Suma -2 a -1.

$$3x=-3$$

Divide ambos lados entre 3.

$$x=-1$$

Substitúe x por -1 en y-4x=1. Dado que a ecuación resultante contén só unha variable, pódese despexar y directamente.

$$y-4\left(-1\right)=1$$

Multiplica -4 por -1.

$$y+4=1$$

Resta 4 en ambos lados da ecuación.

$$y=-3$$

O sistema xa funciona correctamente.

$$y=-3,x=-1$$