다음을 풀어보세요: {l}{2x+y=60}{x=y}

$$\left\{ \begin{array} { l } { 2 x + y = 60 } \\ { x = y } \end{array} \right.$$

x, y에 대한 해

$$x=20$$

$$y=20$$

치환을 사용한 단계

두 번째 수식을 검토합니다. 양쪽 모두에서 y을(를) 뺍니다.

$$x-y=0$$

대입을 사용하여 방정식 쌍의 해를 찾으려면 먼저 변수 중 하나에 대해 수식 중 하나의 해를 찾습니다. 그런 다음 해당 변수의 결과를 다른 수식에 대입합니다.

$$2x+y=60,x-y=0$$

수식 중 하나를 선택하고 등호 부호 왼쪽에서 x을(를) 고립시켜 x에 대한 해를 찾습니다.

$$2x+y=60$$

수식의 양쪽에서 y을(를) 뺍니다.

$$2x=-y+60$$

양쪽을 2(으)로 나눕니다.

$$x=\frac{1}{2}\left(-y+60\right)$$

\frac{1}{2}에 -y+60을(를) 곱합니다.

$$x=-\frac{1}{2}y+30$$

다른 수식 x-y=0에서 -\frac{y}{2}+30을(를) x(으)로 치환합니다.

$$-\frac{1}{2}y+30-y=0$$

-\frac{y}{2}을(를) -y에 추가합니다.

$$-\frac{3}{2}y+30=0$$

수식의 양쪽에서 30을(를) 뺍니다.

$$-\frac{3}{2}y=-30$$

수식의 양쪽을 -\frac{3}{2}(으)로 나눕니다. 이는 양쪽에 분수의 역수를 곱하는 것과 같습니다.

$$y=20$$

x=-\frac{1}{2}y+30에서 y을(를) 20(으)로 치환합니다. 결과 수식에는 하나의 변수만 포함되므로 x에 대한 해를 바로 찾을 수 있습니다.

$$x=-\frac{1}{2}\times 20+30$$

-\frac{1}{2}에 20을(를) 곱합니다.

$$x=-10+30$$

30을(를) -10에 추가합니다.

$$x=20$$

시스템이 이제 해결되었습니다.

$$x=20,y=20$$

행렬을 사용한 단계

두 번째 수식을 검토합니다. 양쪽 모두에서 y을(를) 뺍니다.

$$x-y=0$$

표준 형식의 방정식을 넣은 다음 행렬을 사용하여 연립 방정식의 해를 찾습니다.

$$2x+y=60,x-y=0$$

수식을 행렬 형식으로 작성합니다.

$$\left(\begin{matrix}2&1\\1&-1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}60\\0\end{matrix}\right)$$

\left(\begin{matrix}2&1\\1&-1\end{matrix}\right)의 역행렬로 수식 왼쪽을 곱합니다.

$$inverse(\left(\begin{matrix}2&1\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}2&1\\1&-1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&1\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}60\\0\end{matrix}\right)$$

행렬과 그 역행렬의 곱은 항등행렬입니다.

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&1\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}60\\0\end{matrix}\right)$$

등호 왼쪽의 행렬을 곱합니다.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&1\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}60\\0\end{matrix}\right)$$

2\times 2 행렬 \left(\begin{matrix}a&b\\c&d\end{matrix}\right)의 경우 역 행렬은 \left(\begin{matrix}\frac{d}{ad-bc}&\frac{-b}{ad-bc}\\\frac{-c}{ad-bc}&\frac{a}{ad-bc}\end{matrix}\right)이므로 행렬형 수식을 행렬 곱하기 문제로 다시 작성할 수 있습니다.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{1}{2\left(-1\right)-1}&-\frac{1}{2\left(-1\right)-1}\\-\frac{1}{2\left(-1\right)-1}&\frac{2}{2\left(-1\right)-1}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}60\\0\end{matrix}\right)$$

산술 연산을 수행합니다.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{3}&\frac{1}{3}\\\frac{1}{3}&-\frac{2}{3}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}60\\0\end{matrix}\right)$$

행렬을 곱합니다.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{3}\times 60\\\frac{1}{3}\times 60\end{matrix}\right)$$

산술 연산을 수행합니다.

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

행렬 요소 x 및 y을(를) 추출합니다.

$$x=20,y=20$$

소거를 사용한 단계

두 번째 수식을 검토합니다. 양쪽 모두에서 y을(를) 뺍니다.

$$x-y=0$$

소거를 통해 해를 찾으려면 변수 중 하나의 계수가 두 수식 모두에서 동일하여 하나의 수식을 다른 수식에서 빼면 변수가 상쇄되어야 합니다.

$$2x+y=60,x-y=0$$

2x 및 x을(를) 동일하게 만들기 위해 첫 번째 수식의 양쪽에 있는 모든 항에 1을(를) 곱하고 두 번째 수식의 양쪽에 있는 모든 항에 2을(를) 곱합니다.

$$2x+y=60,2x+2\left(-1\right)y=0$$

단순화합니다.

$$2x+y=60,2x-2y=0$$

등호 부호 양쪽에서 동류항을 빼서 2x+y=60에서 2x-2y=0을(를) 뺍니다.

$$2x-2x+y+2y=60$$

2x을(를) -2x에 추가합니다. 2x 및 -2x이(가) 상쇄되어 변수가 하나인 수식이 남으며 이 수식의 해는 구할 수 있습니다.

$$y+2y=60$$

y을(를) 2y에 추가합니다.

$$3y=60$$

양쪽을 3(으)로 나눕니다.

$$y=20$$

x-y=0에서 y을(를) 20(으)로 치환합니다. 결과 수식에는 하나의 변수만 포함되므로 x에 대한 해를 바로 찾을 수 있습니다.

$$x-20=0$$

수식의 양쪽에 20을(를) 더합니다.

$$x=20$$

시스템이 이제 해결되었습니다.

$$x=20,y=20$$