פתור את {l}{x+y=10}{y+2x=30}

$$\left. \begin{array} { l } { x + y = 10 } \\ { y + 2 x = 30 } \end{array} \right.$$

פתור עבור x, y

$$x=20$$

$$y=-10$$

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.

$$x+y=10,2x+y=30$$

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

$$x+y=10$$

החסר ‎y משני אגפי המשוואה.

$$x=-y+10$$

השתמש ב- ‎-y+10 במקום ‎x במשוואה השניה, ‎2x+y=30.

$$2\left(-y+10\right)+y=30$$

הכפל את ‎2 ב- ‎-y+10.

$$-2y+20+y=30$$

הוסף את ‎-2y ל- ‎y.

$$-y+20=30$$

החסר ‎20 משני אגפי המשוואה.

$$-y=10$$

חלק את שני האגפים ב- ‎-1.

$$y=-10$$

השתמש ב- ‎-10 במקום y ב- ‎x=-y+10. מאחר שהמשוואה המתקבלת מכילה משתנה אחד בלבד, ניתן לפתור את x ישירות.

$$x=-\left(-10\right)+10$$

הכפל את ‎-1 ב- ‎-10.

$$x=10+10$$

הוסף את ‎10 ל- ‎10.

$$x=20$$

המערכת נפתרה כעת.

$$x=20,y=-10$$

שלבים הכוללים שימוש במטריצות

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

$$x+y=10,2x+y=30$$

כתוב את המשוואות בצורת מטריצה.

$$\left(\begin{matrix}1&1\\2&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}10\\30\end{matrix}\right)$$

הכפל את המשוואה שבצד השמאלי במטריצה ההופכית של \left(\begin{matrix}1&1\\2&1\end{matrix}\right).

$$inverse(\left(\begin{matrix}1&1\\2&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}1&1\\2&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&1\\2&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}10\\30\end{matrix}\right)$$

המכפלה של מטריצה וההופכי שלה היא מטריצת הזהות.

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&1\\2&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}10\\30\end{matrix}\right)$$

הכפל את המטריצות בצד השמאלי של סימן השוויון.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&1\\2&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}10\\30\end{matrix}\right)$$

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.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{1-2}&-\frac{1}{1-2}\\-\frac{2}{1-2}&\frac{1}{1-2}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}10\\30\end{matrix}\right)$$

בצע את הפעולות האריתמטיות.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-1&1\\2&-1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}10\\30\end{matrix}\right)$$

הכפל את המטריצות.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-10+30\\2\times 10-30\end{matrix}\right)$$

בצע את הפעולות האריתמטיות.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}20\\-10\end{matrix}\right)$$

חלץ את רכיבי המטריצה x ו- y.

$$x=20,y=-10$$

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.

$$x+y=10,2x+y=30$$

החסר את ‎2x+y=30 מ- ‎x+y=10 על-ידי חיסור איברים דומים בכל אחד מהצדדים של סימן השוויון.

$$x-2x+y-y=10-30$$

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

$$x-2x=10-30$$

הוסף את ‎x ל- ‎-2x.

$$-x=10-30$$

הוסף את ‎10 ל- ‎-30.

$$-x=-20$$

חלק את שני האגפים ב- ‎-1.

$$x=20$$

השתמש ב- ‎20 במקום x ב- ‎2x+y=30. מאחר שהמשוואה המתקבלת מכילה משתנה אחד בלבד, ניתן לפתור את y ישירות.

$$2\times 20+y=30$$

הכפל את ‎2 ב- ‎20.

$$40+y=30$$

החסר ‎40 משני אגפי המשוואה.

$$y=-10$$

המערכת נפתרה כעת.

$$x=20,y=-10$$