{l}{(x+2)^2+1=x^2+5y}{3x+y=1} का समाधान करें

$$\left\{ \begin{array} { l } { ( x + 2 ) ^ { 2 } + 1 = x ^ { 2 } + 5 y } \\ { 3 x + y = 1 } \end{array} \right.$$

x, y के लिए हल करें

$$x=0$$

$$y=1$$

स्थानापन्न उपयोग करने के चरण

पहली समीकरण पर विचार करें. \left(x+2\right)^{2} को विस्तृत करने के लिए द्विपद प्रमेय \left(a+b\right)^{2}=a^{2}+2ab+b^{2} का उपयोग करें.

$$x^{2}+4x+4+1=x^{2}+5y$$

5 को प्राप्त करने के लिए 4 और 1 को जोड़ें.

$$x^{2}+4x+5=x^{2}+5y$$

दोनों ओर से x^{2} घटाएँ.

$$x^{2}+4x+5-x^{2}=5y$$

0 प्राप्त करने के लिए x^{2} और -x^{2} संयोजित करें.

$$4x+5=5y$$

दोनों ओर से 5y घटाएँ.

$$4x+5-5y=0$$

दोनों ओर से 5 घटाएँ. शून्य में से कुछ भी घटाने पर इसका ऋणात्मक मान प्राप्त होता है.

$$4x-5y=-5$$

प्रतिस्थापन का उपयोग करके समीकरणों के युग्म को हल करने के लिए, सबसे पहले चरों में से एक के लिए समीकरणों में से किसी एक को हल करें. फिर उस चर के परिणाम को अन्य समीकरण में से प्रतिस्थापित करें.

$$4x-5y=-5,3x+y=1$$

समीकरणों में से कोई एक चुनें और इसे बराबर चिह्न के बाएँ हाथ की ओर x से पृथक् करके x से हल करें.

$$4x-5y=-5$$

समीकरण के दोनों ओर 5y जोड़ें.

$$4x=5y-5$$

दोनों ओर 4 से विभाजन करें.

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

\frac{1}{4} को -5+5y बार गुणा करें.

$$x=\frac{5}{4}y-\frac{5}{4}$$

अन्य समीकरण 3x+y=1 में \frac{-5+5y}{4} में से x को घटाएं.

$$3\left(\frac{5}{4}y-\frac{5}{4}\right)+y=1$$

3 को \frac{-5+5y}{4} बार गुणा करें.

$$\frac{15}{4}y-\frac{15}{4}+y=1$$

\frac{15y}{4} में y को जोड़ें.

$$\frac{19}{4}y-\frac{15}{4}=1$$

समीकरण के दोनों ओर \frac{15}{4} जोड़ें.

$$\frac{19}{4}y=\frac{19}{4}$$

समीकरण के दोनों ओर \frac{19}{4} से विभाजित करें, जो भिन्न के व्युत्क्रमणों का दोनों ओर गुणा करने के समान है.

$$y=1$$

1 को x=\frac{5}{4}y-\frac{5}{4} में y के लिए प्रतिस्थापित करें. चूंकि परिणामी समीकरण में केवल एक चर शामिल है, आप सीधे x के लिए हल कर सकते हैं.

$$x=\frac{5-5}{4}$$

सामान्य हरों का पता लगाकर और अंशों को जोड़कर -\frac{5}{4} में \frac{5}{4} जोड़ें. फिर यदि संभव हो तो न्यूनतम पद के भिन्न को कम करें.

$$x=0$$

अब सिस्टम का समाधान हो गया है.

$$x=0,y=1$$

मैट्रिक्स का उपयोग करने के चरण

पहली समीकरण पर विचार करें. \left(x+2\right)^{2} को विस्तृत करने के लिए द्विपद प्रमेय \left(a+b\right)^{2}=a^{2}+2ab+b^{2} का उपयोग करें.

$$x^{2}+4x+4+1=x^{2}+5y$$

5 को प्राप्त करने के लिए 4 और 1 को जोड़ें.

$$x^{2}+4x+5=x^{2}+5y$$

दोनों ओर से x^{2} घटाएँ.

$$x^{2}+4x+5-x^{2}=5y$$

0 प्राप्त करने के लिए x^{2} और -x^{2} संयोजित करें.

$$4x+5=5y$$

दोनों ओर से 5y घटाएँ.

$$4x+5-5y=0$$

दोनों ओर से 5 घटाएँ. शून्य में से कुछ भी घटाने पर इसका ऋणात्मक मान प्राप्त होता है.

$$4x-5y=-5$$

समीकरण को मानक रूप में रखें और फिर समीकरणों के सिस्टम को हल करने के लिए मैट्रिक्स का उपयोग करें.

$$4x-5y=-5,3x+y=1$$

समीकरणों को मैट्रिक्स रूप में लिखें.

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

\left(\begin{matrix}4&-5\\3&1\end{matrix}\right) के प्रतिलोम मैट्रिक्स से समीकरण के बाईं ओर गुणा करें.

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

किसी मैट्रिक्स का गुणनफल और इसका प्रतिलोम पहचान मैट्रिक्स है.

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

बराबर चिह्न के बाएँ हाथ की ओर के मैट्रिक्स की गुणा करें.

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

2\times 2 मैट्रिक्स के लिए \left(\begin{matrix}a&b\\c&d\end{matrix}\right), प्रतिलोम मैट्रिक्स \left(\begin{matrix}\frac{d}{ad-bc}&\frac{-b}{ad-bc}\\\frac{-c}{ad-bc}&\frac{a}{ad-bc}\end{matrix}\right) है, ताकि मैट्रिक्स समीकरण को मैट्रिक्स गुणन समस्या के रूप में लिखा जा सके.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{4-\left(-5\times 3\right)}&-\frac{-5}{4-\left(-5\times 3\right)}\\-\frac{3}{4-\left(-5\times 3\right)}&\frac{4}{4-\left(-5\times 3\right)}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}-5\\1\end{matrix}\right)$$

अंकगणित करें.

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

मैट्रिक्स का गुणा करें.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{19}\left(-5\right)+\frac{5}{19}\\-\frac{3}{19}\left(-5\right)+\frac{4}{19}\end{matrix}\right)$$

अंकगणित करें.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}0\\1\end{matrix}\right)$$

मैट्रिक्स तत्वों x और y को निकालना.

$$x=0,y=1$$

विलोपन का उपयोग करने के चरण

पहली समीकरण पर विचार करें. \left(x+2\right)^{2} को विस्तृत करने के लिए द्विपद प्रमेय \left(a+b\right)^{2}=a^{2}+2ab+b^{2} का उपयोग करें.

$$x^{2}+4x+4+1=x^{2}+5y$$

5 को प्राप्त करने के लिए 4 और 1 को जोड़ें.

$$x^{2}+4x+5=x^{2}+5y$$

दोनों ओर से x^{2} घटाएँ.

$$x^{2}+4x+5-x^{2}=5y$$

0 प्राप्त करने के लिए x^{2} और -x^{2} संयोजित करें.

$$4x+5=5y$$

दोनों ओर से 5y घटाएँ.

$$4x+5-5y=0$$

दोनों ओर से 5 घटाएँ. शून्य में से कुछ भी घटाने पर इसका ऋणात्मक मान प्राप्त होता है.

$$4x-5y=-5$$

घटाकर समाधान करने के लिए, दोनों समीकरणों में चरों में से किसी एक का गुणांक समान होना चाहिए ताकि जब एक समीकरण को दूसरे में से घटाया जाए, तो चर को रद्द किया जा सके.

$$4x-5y=-5,3x+y=1$$

4x और 3x को बराबर करने के लिए, पहले समीकरण के दोनों ओर के सभी पदों को 3 से और दूसरे दोनों ओर के सभी पदों को 4 से गुणा करें.

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

सरल बनाएं.

$$12x-15y=-15,12x+4y=4$$

बराबर चिह्न के दोनों ओर समान पदों को घटाकर 12x+4y=4 में से 12x-15y=-15 को घटाएं.

$$12x-12x-15y-4y=-15-4$$

12x में -12x को जोड़ें. केवल एक चर वाले समीकरण जिसका हल किया जा सकता है उसे छोड़कर पद 12x और -12x को विभाजित कर दिया गया है.

$$-15y-4y=-15-4$$

-15y में -4y को जोड़ें.

$$-19y=-15-4$$

-15 में -4 को जोड़ें.

$$-19y=-19$$

दोनों ओर -19 से विभाजन करें.

$$y=1$$

1 को 3x+y=1 में y के लिए प्रतिस्थापित करें. चूंकि परिणामी समीकरण में केवल एक चर शामिल है, आप सीधे x के लिए हल कर सकते हैं.

$$3x+1=1$$

समीकरण के दोनों ओर से 1 घटाएं.

$$3x=0$$

दोनों ओर 3 से विभाजन करें.

$$x=0$$

अब सिस्टम का समाधान हो गया है.

$$x=0,y=1$$