다음을 풀어보세요: {l}{3x+2y=16k}{5x-4y=-10k}

$$\left\{ \begin{array} { l } { 3 x + 2 y = 16 k } \\ { 5 x - 4 y = - 10 k } \end{array} \right.$$

x, y에 대한 해

$$x=2k$$

$$y=5k$$

치환을 사용한 단계

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

$$3x+2y=16k,5x-4y=-10k$$

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

$$3x+2y=16k$$

수식의 양쪽에서 2y을(를) 뺍니다.

$$3x=-2y+16k$$

양쪽을 3(으)로 나눕니다.

$$x=\frac{1}{3}\left(-2y+16k\right)$$

\frac{1}{3}에 -2y+16k을(를) 곱합니다.

$$x=-\frac{2}{3}y+\frac{16k}{3}$$

다른 수식 5x-4y=-10k에서 \frac{-2y+16k}{3}을(를) x(으)로 치환합니다.

$$5\left(-\frac{2}{3}y+\frac{16k}{3}\right)-4y=-10k$$

5에 \frac{-2y+16k}{3}을(를) 곱합니다.

$$-\frac{10}{3}y+\frac{80k}{3}-4y=-10k$$

-\frac{10y}{3}을(를) -4y에 추가합니다.

$$-\frac{22}{3}y+\frac{80k}{3}=-10k$$

수식의 양쪽에서 \frac{80k}{3}을(를) 뺍니다.

$$-\frac{22}{3}y=-\frac{110k}{3}$$

수식의 양쪽을 -\frac{22}{3}(으)로 나눕니다. 이는 양쪽에 분수의 역수를 곱하는 것과 같습니다.

$$y=5k$$

x=-\frac{2}{3}y+\frac{16k}{3}에서 y을(를) 5k(으)로 치환합니다. 결과 수식에는 하나의 변수만 포함되므로 x에 대한 해를 바로 찾을 수 있습니다.

$$x=-\frac{2}{3}\times 5k+\frac{16k}{3}$$

-\frac{2}{3}에 5k을(를) 곱합니다.

$$x=\frac{-10k+16k}{3}$$

\frac{16k}{3}을(를) -\frac{10k}{3}에 추가합니다.

$$x=2k$$

시스템이 이제 해결되었습니다.

$$x=2k,y=5k$$

행렬을 사용한 단계

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

$$3x+2y=16k,5x-4y=-10k$$

수식을 행렬 형식으로 작성합니다.

$$\left(\begin{matrix}3&2\\5&-4\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}16k\\-10k\end{matrix}\right)$$

\left(\begin{matrix}3&2\\5&-4\end{matrix}\right)의 역행렬로 수식 왼쪽을 곱합니다.

$$inverse(\left(\begin{matrix}3&2\\5&-4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}3&2\\5&-4\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}3&2\\5&-4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}16k\\-10k\end{matrix}\right)$$

행렬과 그 역행렬의 곱은 항등행렬입니다.

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}3&2\\5&-4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}16k\\-10k\end{matrix}\right)$$

등호 왼쪽의 행렬을 곱합니다.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}3&2\\5&-4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}16k\\-10k\end{matrix}\right)$$

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.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{4}{3\left(-4\right)-2\times 5}&-\frac{2}{3\left(-4\right)-2\times 5}\\-\frac{5}{3\left(-4\right)-2\times 5}&\frac{3}{3\left(-4\right)-2\times 5}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}16k\\-10k\end{matrix}\right)$$

산술 연산을 수행합니다.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{2}{11}&\frac{1}{11}\\\frac{5}{22}&-\frac{3}{22}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}16k\\-10k\end{matrix}\right)$$

행렬을 곱합니다.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{2}{11}\times 16k+\frac{1}{11}\left(-10k\right)\\\frac{5}{22}\times 16k-\frac{3}{22}\left(-10k\right)\end{matrix}\right)$$

산술 연산을 수행합니다.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}2k\\5k\end{matrix}\right)$$

행렬 요소 x 및 y을(를) 추출합니다.

$$x=2k,y=5k$$

소거를 사용한 단계

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

$$3x+2y=16k,5x-4y=-10k$$

3x 및 5x을(를) 동일하게 만들기 위해 첫 번째 수식의 양쪽에 있는 모든 항에 5을(를) 곱하고 두 번째 수식의 양쪽에 있는 모든 항에 3을(를) 곱합니다.

$$5\times 3x+5\times 2y=5\times 16k,3\times 5x+3\left(-4\right)y=3\left(-10k\right)$$

단순화합니다.

$$15x+10y=80k,15x-12y=-30k$$

등호 부호 양쪽에서 동류항을 빼서 15x+10y=80k에서 15x-12y=-30k을(를) 뺍니다.

$$15x-15x+10y+12y=80k+30k$$

15x을(를) -15x에 추가합니다. 15x 및 -15x이(가) 상쇄되어 변수가 하나인 수식이 남으며 이 수식의 해는 구할 수 있습니다.

$$10y+12y=80k+30k$$

10y을(를) 12y에 추가합니다.

$$22y=80k+30k$$

80k을(를) 30k에 추가합니다.

$$22y=110k$$

양쪽을 22(으)로 나눕니다.

$$y=5k$$

5x-4y=-10k에서 y을(를) 5k(으)로 치환합니다. 결과 수식에는 하나의 변수만 포함되므로 x에 대한 해를 바로 찾을 수 있습니다.

$$5x-4\times 5k=-10k$$

-4에 5k을(를) 곱합니다.

$$5x-20k=-10k$$

수식의 양쪽에 20k을(를) 더합니다.

$$5x=10k$$

양쪽을 5(으)로 나눕니다.

$$x=2k$$

시스템이 이제 해결되었습니다.

$$x=2k,y=5k$$