Selesaikan {l}{2a+3b=0}{2a+5b=16}

$$\left. \begin{array} { l } { 2 a + 3 b = 0 } \\ { 2 a + 5 b = 16 } \end{array} \right.$$

Selesaikan untuk a, b

$$a=-12$$

$$b=8$$

Langkah Menggunakan Penggantian

Untuk menyelesaikan sepasang persamaan menggunakan penggantian, mula-mula selesaikan satu daripada persamaan untuk salah satu daripada pemboleh ubah. Kemudian gantikan hasil untuk pemboleh ubah itu dalam persamaan lain.

$$2a+3b=0,2a+5b=16$$

Pilih salah satu daripada persamaan dan selesaikannya untuk a dengan mengasingkan a di sebelah kiri tanda sama dengan.

$$2a+3b=0$$

Tolak 3b daripada kedua-dua belah persamaan.

$$2a=-3b$$

Bahagikan kedua-dua belah dengan 2.

$$a=\frac{1}{2}\left(-3\right)b$$

Darabkan \frac{1}{2} kali -3b.

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

Gantikan -\frac{3b}{2} dengan a dalam persamaan lain, 2a+5b=16.

$$2\left(-\frac{3}{2}\right)b+5b=16$$

Darabkan 2 kali -\frac{3b}{2}.

$$-3b+5b=16$$

Tambahkan -3b pada 5b.

$$2b=16$$

Bahagikan kedua-dua belah dengan 2.

$$b=8$$

Gantikan 8 dengan b dalam a=-\frac{3}{2}b. Disebabkan persamaan terhasil mengandungi hanya satu pemboleh ubah, anda boleh menyelesaikan terus untuk a.

$$a=-\frac{3}{2}\times 8$$

Darabkan -\frac{3}{2} kali 8.

$$a=-12$$

Sistem kini diselesaikan.

$$a=-12,b=8$$

Langkah Menggunakan Matriks

Letakkan persamaan dalam bentuk piawai dan kemudian gunakan matriks untuk menyelesaikan sistem persamaan.

$$2a+3b=0,2a+5b=16$$

Tuliskan persamaan dalam bentuk matriks.

$$\left(\begin{matrix}2&3\\2&5\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}0\\16\end{matrix}\right)$$

Darabkan ke kiri persamaan dengan matriks songsang bagi \left(\begin{matrix}2&3\\2&5\end{matrix}\right).

$$inverse(\left(\begin{matrix}2&3\\2&5\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}2&3\\2&5\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&3\\2&5\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}0\\16\end{matrix}\right)$$

Matriks hasil darab dan sonsangnya adalah matriks identiti.

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&3\\2&5\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}0\\16\end{matrix}\right)$$

Darabkan matriks di sebelah kiri tanda sama dengan.

$$\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&3\\2&5\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}0\\16\end{matrix}\right)$$

Untuk matriks 2\times 2 \left(\begin{matrix}a&b\\c&d\end{matrix}\right), matriks songsang ialah \left(\begin{matrix}\frac{d}{ad-bc}&\frac{-b}{ad-bc}\\\frac{-c}{ad-bc}&\frac{a}{ad-bc}\end{matrix}\right), jadi persamaan matriks tersebut boleh ditulis semula sebagai masalah pendaraban matriks.

$$\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{5}{2\times 5-3\times 2}&-\frac{3}{2\times 5-3\times 2}\\-\frac{2}{2\times 5-3\times 2}&\frac{2}{2\times 5-3\times 2}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}0\\16\end{matrix}\right)$$

Lakukan aritmetik.

$$\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{5}{4}&-\frac{3}{4}\\-\frac{1}{2}&\frac{1}{2}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}0\\16\end{matrix}\right)$$

Darabkan matriks tersebut.

$$\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{3}{4}\times 16\\\frac{1}{2}\times 16\end{matrix}\right)$$

Lakukan aritmetik.

$$\left(\begin{matrix}a\\b\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-12\\8\end{matrix}\right)$$

Ekstrak unsur matriks a dan b.

$$a=-12,b=8$$

Langkah Menggunakan Penghapusan

Untuk menyelesaikan dengan penghapusan, pekali bagi salah satu daripada pemboleh ubah mestilah sama dalam kedua-dua persamaan supaya pemboleh ubah tersebut akan saling membatalkan apabila satu persamaan ditolak daripada yang satu lagi.

$$2a+3b=0,2a+5b=16$$

Tolak 2a+5b=16 daripada 2a+3b=0 dengan menolak sebutan serupa pada setiap belah tanda sama dengan.

$$2a-2a+3b-5b=-16$$

Tambahkan 2a pada -2a. Seubtan 2a dan -2a saling membatalkan dan meninggalkan persamaan dengan hanya satu pemboleh ubah yang boleh diselesaikan.

$$3b-5b=-16$$

Tambahkan 3b pada -5b.

$$-2b=-16$$

Bahagikan kedua-dua belah dengan -2.

$$b=8$$

Gantikan 8 dengan b dalam 2a+5b=16. Disebabkan persamaan terhasil mengandungi hanya satu pemboleh ubah, anda boleh menyelesaikan terus untuk a.

$$2a+5\times 8=16$$

Darabkan 5 kali 8.

$$2a+40=16$$

Tolak 40 daripada kedua-dua belah persamaan.

$$2a=-24$$

Bahagikan kedua-dua belah dengan 2.

$$a=-12$$

Sistem kini diselesaikan.

$$a=-12,b=8$$