다음을 풀어보세요: {l}{x+2y=-2}{4y=1-3x}

$$\left\{ \begin{array} { l } { x + 2 y = - 2 } \\ { 4 y = 1 - 3 x } \end{array} \right.$$

x, y에 대한 해

$$x=5$$

$$y = -\frac{7}{2} = -3\frac{1}{2} = -3.5$$

치환을 사용한 단계

두 번째 수식을 검토합니다. 양쪽에 3x을(를) 더합니다.

$$4y+3x=1$$

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

$$x+2y=-2,3x+4y=1$$

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

$$x+2y=-2$$

수식의 양쪽에서 2y을(를) 뺍니다.

$$x=-2y-2$$

다른 수식 3x+4y=1에서 -2y-2을(를) x(으)로 치환합니다.

$$3\left(-2y-2\right)+4y=1$$

3에 -2y-2을(를) 곱합니다.

$$-6y-6+4y=1$$

-6y을(를) 4y에 추가합니다.

$$-2y-6=1$$

수식의 양쪽에 6을(를) 더합니다.

$$-2y=7$$

양쪽을 -2(으)로 나눕니다.

$$y=-\frac{7}{2}$$

x=-2y-2에서 y을(를) -\frac{7}{2}(으)로 치환합니다. 결과 수식에는 하나의 변수만 포함되므로 x에 대한 해를 바로 찾을 수 있습니다.

$$x=-2\left(-\frac{7}{2}\right)-2$$

-2에 -\frac{7}{2}을(를) 곱합니다.

$$x=7-2$$

-2을(를) 7에 추가합니다.

$$x=5$$

시스템이 이제 해결되었습니다.

$$x=5,y=-\frac{7}{2}$$

행렬을 사용한 단계

두 번째 수식을 검토합니다. 양쪽에 3x을(를) 더합니다.

$$4y+3x=1$$

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

$$x+2y=-2,3x+4y=1$$

수식을 행렬 형식으로 작성합니다.

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

\left(\begin{matrix}1&2\\3&4\end{matrix}\right)의 역행렬로 수식 왼쪽을 곱합니다.

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

행렬과 그 역행렬의 곱은 항등행렬입니다.

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

등호 왼쪽의 행렬을 곱합니다.

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

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.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{4}{4-2\times 3}&-\frac{2}{4-2\times 3}\\-\frac{3}{4-2\times 3}&\frac{1}{4-2\times 3}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}-2\\1\end{matrix}\right)$$

산술 연산을 수행합니다.

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

행렬을 곱합니다.

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

산술 연산을 수행합니다.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}5\\-\frac{7}{2}\end{matrix}\right)$$

행렬 요소 x 및 y을(를) 추출합니다.

$$x=5,y=-\frac{7}{2}$$

소거를 사용한 단계

두 번째 수식을 검토합니다. 양쪽에 3x을(를) 더합니다.

$$4y+3x=1$$

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

$$x+2y=-2,3x+4y=1$$

x 및 3x을(를) 동일하게 만들기 위해 첫 번째 수식의 양쪽에 있는 모든 항에 3을(를) 곱하고 두 번째 수식의 양쪽에 있는 모든 항에 1을(를) 곱합니다.

$$3x+3\times 2y=3\left(-2\right),3x+4y=1$$

단순화합니다.

$$3x+6y=-6,3x+4y=1$$

등호 부호 양쪽에서 동류항을 빼서 3x+6y=-6에서 3x+4y=1을(를) 뺍니다.

$$3x-3x+6y-4y=-6-1$$

3x을(를) -3x에 추가합니다. 3x 및 -3x이(가) 상쇄되어 변수가 하나인 수식이 남으며 이 수식의 해는 구할 수 있습니다.

$$6y-4y=-6-1$$

6y을(를) -4y에 추가합니다.

$$2y=-6-1$$

-6을(를) -1에 추가합니다.

$$2y=-7$$

양쪽을 2(으)로 나눕니다.

$$y=-\frac{7}{2}$$

3x+4y=1에서 y을(를) -\frac{7}{2}(으)로 치환합니다. 결과 수식에는 하나의 변수만 포함되므로 x에 대한 해를 바로 찾을 수 있습니다.

$$3x+4\left(-\frac{7}{2}\right)=1$$

4에 -\frac{7}{2}을(를) 곱합니다.

$$3x-14=1$$

수식의 양쪽에 14을(를) 더합니다.

$$3x=15$$

양쪽을 3(으)로 나눕니다.

$$x=5$$

시스템이 이제 해결되었습니다.

$$x=5,y=-\frac{7}{2}$$