פתור את {l}{5x-4y=19}{3x+2y=71}

$$\left\{ \begin{array} { l } { 5 x - 4 y = 19 } \\ { 3 x + 2 y = 71 } \end{array} \right.$$

פתור עבור x, y

$$x = \frac{161}{11} = 14\frac{7}{11} \approx 14.636363636$$

$$y = \frac{149}{11} = 13\frac{6}{11} \approx 13.545454545$$

שלבים הכוללים שימוש בהחלפה

כדי לפתור זוג משוואות באמצעות החלפה, תחילה פתור אחת מהמשוואות עבור אחד מהמשתנים. לאחר מכן החלף את התוצאה עבור משתנה זה במשוואה השניה.

$$5x-4y=19,3x+2y=71$$

בחר אחת מהמשוואות ופתור אותה עבור x על-ידי בידוד x בצד השמאלי של סימן השוויון.

$$5x-4y=19$$

הוסף ‎4y לשני אגפי המשוואה.

$$5x=4y+19$$

חלק את שני האגפים ב- ‎5.

$$x=\frac{1}{5}\left(4y+19\right)$$

הכפל את ‎\frac{1}{5} ב- ‎4y+19.

$$x=\frac{4}{5}y+\frac{19}{5}$$

השתמש ב- ‎\frac{4y+19}{5} במקום ‎x במשוואה השניה, ‎3x+2y=71.

$$3\left(\frac{4}{5}y+\frac{19}{5}\right)+2y=71$$

הכפל את ‎3 ב- ‎\frac{4y+19}{5}.

$$\frac{12}{5}y+\frac{57}{5}+2y=71$$

הוסף את ‎\frac{12y}{5} ל- ‎2y.

$$\frac{22}{5}y+\frac{57}{5}=71$$

החסר ‎\frac{57}{5} משני אגפי המשוואה.

$$\frac{22}{5}y=\frac{298}{5}$$

חלק את שני אגפי המשוואה ב- ‎\frac{22}{5}, פעולה הזהה להכפלת שני האגפים בהופכי של השבר.

$$y=\frac{149}{11}$$

השתמש ב- ‎\frac{149}{11} במקום y ב- ‎x=\frac{4}{5}y+\frac{19}{5}. מאחר שהמשוואה המתקבלת מכילה משתנה אחד בלבד, ניתן לפתור את x ישירות.

$$x=\frac{4}{5}\times \frac{149}{11}+\frac{19}{5}$$

הכפל את ‎\frac{4}{5} ב- ‎\frac{149}{11} על-ידי הכפלת המונה במונה והמכנה במכנה. לאחר מכן צמצם את השבר לאיברים הקטנים ביותר אם הדבר אפשרי.

$$x=\frac{596}{55}+\frac{19}{5}$$

הוסף את ‎\frac{19}{5} ל- ‎\frac{596}{55} על-ידי מציאת מכנה משותף וחיבור המונים. לאחר מכן צמצם את השבר לאיברים הקטנים ביותר אם הדבר אפשרי.

$$x=\frac{161}{11}$$

המערכת נפתרה כעת.

$$x=\frac{161}{11},y=\frac{149}{11}$$

שלבים הכוללים שימוש במטריצות

העבר את המשוואות לצורה סטנדרטית ולאחר מכן השתמש במטריצות כדי לפתור את מערכת המשוואות.

$$5x-4y=19,3x+2y=71$$

כתוב את המשוואות בצורת מטריצה.

$$\left(\begin{matrix}5&-4\\3&2\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}19\\71\end{matrix}\right)$$

הכפל את המשוואה שבצד השמאלי במטריצה ההופכית של \left(\begin{matrix}5&-4\\3&2\end{matrix}\right).

$$inverse(\left(\begin{matrix}5&-4\\3&2\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}5&-4\\3&2\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}5&-4\\3&2\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}19\\71\end{matrix}\right)$$

המכפלה של מטריצה וההופכי שלה היא מטריצת הזהות.

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}5&-4\\3&2\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}19\\71\end{matrix}\right)$$

הכפל את המטריצות בצד השמאלי של סימן השוויון.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}5&-4\\3&2\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}19\\71\end{matrix}\right)$$

עבור המטריצה 2\times 2 \left(\begin{matrix}a&b\\c&d\end{matrix}\right), המטריצה ההפוכה היא \left(\begin{matrix}\frac{d}{ad-bc}&\frac{-b}{ad-bc}\\\frac{-c}{ad-bc}&\frac{a}{ad-bc}\end{matrix}\right), כדי שניתן יהיה לכתוב מחדש את משוואת המטריצה כבעיית הכפלת מטריצה.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{2}{5\times 2-\left(-4\times 3\right)}&-\frac{-4}{5\times 2-\left(-4\times 3\right)}\\-\frac{3}{5\times 2-\left(-4\times 3\right)}&\frac{5}{5\times 2-\left(-4\times 3\right)}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}19\\71\end{matrix}\right)$$

בצע את הפעולות האריתמטיות.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{11}&\frac{2}{11}\\-\frac{3}{22}&\frac{5}{22}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}19\\71\end{matrix}\right)$$

הכפל את המטריצות.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{11}\times 19+\frac{2}{11}\times 71\\-\frac{3}{22}\times 19+\frac{5}{22}\times 71\end{matrix}\right)$$

בצע את הפעולות האריתמטיות.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{161}{11}\\\frac{149}{11}\end{matrix}\right)$$

חלץ את רכיבי המטריצה x ו- y.

$$x=\frac{161}{11},y=\frac{149}{11}$$

שלבים הכוללים שימוש באלימינציה

כדי לפתור באמצעות אלימינציה, המקדמים של אחד מהמשתנים חייבים להיות זהים בשתי המשוואות כדי שהמשתנה יתבטל בעת החסרת משוואה אחת מהשניה.

$$5x-4y=19,3x+2y=71$$

כדי להפוך את ‎5x ו- ‎3x לשווים, הכפל את כל האיברים בכל אגף של המשוואה הראשונה ב- ‎3 ואת כל האיברים בכל אגף של המשוואה השניה ב- ‎5.

$$3\times 5x+3\left(-4\right)y=3\times 19,5\times 3x+5\times 2y=5\times 71$$

פשט.

$$15x-12y=57,15x+10y=355$$

החסר את ‎15x+10y=355 מ- ‎15x-12y=57 על-ידי חיסור איברים דומים בכל אחד מהצדדים של סימן השוויון.

$$15x-15x-12y-10y=57-355$$

הוסף את ‎15x ל- ‎-15x. האיברים ‎15x ו- ‎-15x מבטלים זה את זה, ונותרת משוואה שכוללת משתנה אחד בלבד ושניתן לפתור אותה.

$$-12y-10y=57-355$$

הוסף את ‎-12y ל- ‎-10y.

$$-22y=57-355$$

הוסף את ‎57 ל- ‎-355.

$$-22y=-298$$

חלק את שני האגפים ב- ‎-22.

$$y=\frac{149}{11}$$

השתמש ב- ‎\frac{149}{11} במקום y ב- ‎3x+2y=71. מאחר שהמשוואה המתקבלת מכילה משתנה אחד בלבד, ניתן לפתור את x ישירות.

$$3x+2\times \frac{149}{11}=71$$

הכפל את ‎2 ב- ‎\frac{149}{11}.

$$3x+\frac{298}{11}=71$$

החסר ‎\frac{298}{11} משני אגפי המשוואה.

$$3x=\frac{483}{11}$$

חלק את שני האגפים ב- ‎3.

$$x=\frac{161}{11}$$

המערכת נפתרה כעת.

$$x=\frac{161}{11},y=\frac{149}{11}$$