다음을 풀어보세요: {l}{2a+b=5}{a+2b=1}

$$\left. \begin{array} { l } { 2 a + b = 5 } \\ { a + 2 b = 1 } \end{array} \right.$$

a, b에 대한 해

$$a=3$$

$$b=-1$$

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.

$$2a+b=5,a+2b=1$$

수식 중 하나를 선택하고 등호 부호 왼쪽에서 a을(를) 고립시켜 a에 대한 해를 찾습니다.

$$2a+b=5$$

수식의 양쪽에서 b을(를) 뺍니다.

$$2a=-b+5$$

양쪽을 2(으)로 나눕니다.

$$a=\frac{1}{2}\left(-b+5\right)$$

\frac{1}{2}에 -b+5을(를) 곱합니다.

$$a=-\frac{1}{2}b+\frac{5}{2}$$

다른 수식 a+2b=1에서 \frac{-b+5}{2}을(를) a(으)로 치환합니다.

$$-\frac{1}{2}b+\frac{5}{2}+2b=1$$

-\frac{b}{2}을(를) 2b에 추가합니다.

$$\frac{3}{2}b+\frac{5}{2}=1$$

수식의 양쪽에서 \frac{5}{2}을(를) 뺍니다.

$$\frac{3}{2}b=-\frac{3}{2}$$

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

$$b=-1$$

a=-\frac{1}{2}b+\frac{5}{2}에서 b을(를) -1(으)로 치환합니다. 결과 수식에는 하나의 변수만 포함되므로 a에 대한 해를 바로 찾을 수 있습니다.

$$a=-\frac{1}{2}\left(-1\right)+\frac{5}{2}$$

-\frac{1}{2}에 -1을(를) 곱합니다.

$$a=\frac{1+5}{2}$$

공통분모를 찾고 분자를 더하여 \frac{5}{2}을(를) \frac{1}{2}에 더합니다. 그런 다음 가능한 경우 분수를 기약분수로 약분합니다.

$$a=3$$

시스템이 이제 해결되었습니다.

$$a=3,b=-1$$

행렬을 사용한 단계

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

$$2a+b=5,a+2b=1$$

수식을 행렬 형식으로 작성합니다.

$$\left(\begin{matrix}2&1\\1&2\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}5\\1\end{matrix}\right)$$

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

$$inverse(\left(\begin{matrix}2&1\\1&2\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}2&1\\1&2\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&1\\1&2\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}5\\1\end{matrix}\right)$$

행렬과 그 역행렬의 곱은 항등행렬입니다.

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&1\\1&2\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}5\\1\end{matrix}\right)$$

등호 왼쪽의 행렬을 곱합니다.

$$\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&1\\1&2\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}5\\1\end{matrix}\right)$$

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.

$$\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{2}{2\times 2-1}&-\frac{1}{2\times 2-1}\\-\frac{1}{2\times 2-1}&\frac{2}{2\times 2-1}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}5\\1\end{matrix}\right)$$

산술 연산을 수행합니다.

$$\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{2}{3}&-\frac{1}{3}\\-\frac{1}{3}&\frac{2}{3}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}5\\1\end{matrix}\right)$$

행렬을 곱합니다.

$$\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{2}{3}\times 5-\frac{1}{3}\\-\frac{1}{3}\times 5+\frac{2}{3}\end{matrix}\right)$$

산술 연산을 수행합니다.

$$\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}3\\-1\end{matrix}\right)$$

행렬 요소 a 및 b을(를) 추출합니다.

$$a=3,b=-1$$

소거를 사용한 단계

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

$$2a+b=5,a+2b=1$$

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

$$2a+b=5,2a+2\times 2b=2$$

단순화합니다.

$$2a+b=5,2a+4b=2$$

등호 부호 양쪽에서 동류항을 빼서 2a+b=5에서 2a+4b=2을(를) 뺍니다.

$$2a-2a+b-4b=5-2$$

2a을(를) -2a에 추가합니다. 2a 및 -2a이(가) 상쇄되어 변수가 하나인 수식이 남으며 이 수식의 해는 구할 수 있습니다.

$$b-4b=5-2$$

b을(를) -4b에 추가합니다.

$$-3b=5-2$$

5을(를) -2에 추가합니다.

$$-3b=3$$

양쪽을 -3(으)로 나눕니다.

$$b=-1$$

a+2b=1에서 b을(를) -1(으)로 치환합니다. 결과 수식에는 하나의 변수만 포함되므로 a에 대한 해를 바로 찾을 수 있습니다.

$$a+2\left(-1\right)=1$$

2에 -1을(를) 곱합니다.

$$a-2=1$$

수식의 양쪽에 2을(를) 더합니다.

$$a=3$$

시스템이 이제 해결되었습니다.

$$a=3,b=-1$$