Los {l}{y=3x}{x+y=16} op

$$\left\{ \begin{array} { l } { y = 3 x } \\ { x + y = 16 } \end{array} \right\}$$

Oplossen voor y, x

$$x=4$$

$$y=12$$

Stappen die gebruikmaken van substitutie

Neem de eerste vergelijking. Trek aan beide kanten 3x af.

$$y-3x=0$$

Als u een vergelijkingenpaar wilt oplossen met behulp van substitutie, lost u eerst één van de vergelijkingen op voor één van de variabelen. Substitueer vervolgens het resultaat voor deze variabele in de andere vergelijking.

$$y-3x=0,y+x=16$$

Kies een van de vergelijkingen en los deze op voor y, door y te isoleren aan de linkerkant van het gelijkteken.

$$y-3x=0$$

Tel aan beide kanten van de vergelijking 3x op.

$$y=3x$$

Substitueer 3x voor y in de andere vergelijking: y+x=16.

$$3x+x=16$$

Tel 3x op bij x.

$$4x=16$$

Deel beide zijden van de vergelijking door 4.

$$x=4$$

Vervang 4 door x in y=3x. Omdat de resulterende vergelijking slechts één variabele bevat, kunt u y direct oplossen.

$$y=3\times 4$$

Vermenigvuldig 3 met 4.

$$y=12$$

Het systeem is nu opgelost.

$$y=12,x=4$$

Stappen die gebruikmaken van matrices

Neem de eerste vergelijking. Trek aan beide kanten 3x af.

$$y-3x=0$$

Herorden de vergelijkingen in de standaardvorm en gebruik vervolgens matrices om het systeem van vergelijkingen op te lossen.

$$y-3x=0,y+x=16$$

Schrijf de vergelijkingen als matrices.

$$\left(\begin{matrix}1&-3\\1&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}0\\16\end{matrix}\right)$$

Vermenigvuldig de linkerkant van de vergelijking met de inverse matrix van \left(\begin{matrix}1&-3\\1&1\end{matrix}\right).

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

Het product van een matrix en zijn inverse is de eenheidsmatrix.

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

Vermenigvuldig de matrices aan de linkerkant van het gelijkteken.

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

Voor de 2\times 2 matrix \left(\begin{matrix}a&b\\c&d\end{matrix}\right), wordt de omgekeerde matrix \left(\begin{matrix}\frac{d}{ad-bc}&\frac{-b}{ad-bc}\\\frac{-c}{ad-bc}&\frac{a}{ad-bc}\end{matrix}\right), zodat de matrixvergelijking kan worden herschreven als een probleem met matrixvermeniging.

$$\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{1-\left(-3\right)}&-\frac{-3}{1-\left(-3\right)}\\-\frac{1}{1-\left(-3\right)}&\frac{1}{1-\left(-3\right)}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}0\\16\end{matrix}\right)$$

Voer de berekeningen uit.

$$\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{4}&\frac{3}{4}\\-\frac{1}{4}&\frac{1}{4}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}0\\16\end{matrix}\right)$$

Vermenigvuldig de matrices.

$$\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{3}{4}\times 16\\\frac{1}{4}\times 16\end{matrix}\right)$$

Voer de berekeningen uit.

$$\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}12\\4\end{matrix}\right)$$

Herleid de matrixelementen y en x.

$$y=12,x=4$$

Stappen die gebruikmaken van eliminatie

Neem de eerste vergelijking. Trek aan beide kanten 3x af.

$$y-3x=0$$

Als u wilt oplossen door eliminatie, moeten de coëfficiënten van een van de variabelen gelijk zijn in beide vergelijkingen, zodat de variabele wordt weggestreept wanneer de ene vergelijking wordt afgetrokken van de andere.

$$y-3x=0,y+x=16$$

Trek y+x=16 af van y-3x=0 door gelijke termen aan elke kant van het gelijkteken af te trekken.

$$y-y-3x-x=-16$$

Tel y op bij -y. De termen y en -y worden tegen elkaar weggestreept. Hierdoor blijft er een oplosbare vergelijking met slechts één variabele over.

$$-3x-x=-16$$

Tel -3x op bij -x.

$$-4x=-16$$

Deel beide zijden van de vergelijking door -4.

$$x=4$$

Vervang 4 door x in y+x=16. Omdat de resulterende vergelijking slechts één variabele bevat, kunt u y direct oplossen.

$$y+4=16$$

Trek aan beide kanten van de vergelijking 4 af.

$$y=12$$

Het systeem is nu opgelost.

$$y=12,x=4$$