Giải {c}{x+3y=14}{4x-y=4}

$$\left. \begin{array} { c } { x + 3 y = 14 } \\ { 4 x - y = 4 } \end{array} \right.$$

Tìm x, y

$$x=2$$

$$y=4$$

Các bước Sử dụng Phép thế

Để giải cặp phương trình bằng phép thế, trước tiên, hãy giải một trong các phương trình để tìm một biến. Sau đó, thế kết quả vào biến đó trong phương trình còn lại.

$$x+3y=14,4x-y=4$$

Chọn một trong các phương trình và giải phương trình tìm x bằng cách đặt riêng x sang vế trái của dấu bằng.

$$x+3y=14$$

Trừ 3y khỏi cả hai vế của phương trình.

$$x=-3y+14$$

Thế -3y+14 vào x trong phương trình còn lại, 4x-y=4.

$$4\left(-3y+14\right)-y=4$$

Nhân 4 với -3y+14.

$$-12y+56-y=4$$

Cộng -12y vào -y.

$$-13y+56=4$$

Trừ 56 khỏi cả hai vế của phương trình.

$$-13y=-52$$

Chia cả hai vế cho -13.

$$y=4$$

Thế 4 vào y trong x=-3y+14. Vì phương trình kết quả chỉ chứa một biến nên bạn có thể tìm x trực tiếp.

$$x=-3\times 4+14$$

Nhân -3 với 4.

$$x=-12+14$$

Cộng 14 vào -12.

$$x=2$$

Hệ đã được giải.

$$x=2,y=4$$

Các bước Sử dụng Ma trận

Đưa các phương trình về dạng chuẩn, rồi sử dụng các ma trận để giải hệ phương trình.

$$x+3y=14,4x-y=4$$

Viết các phương trình dưới dạng ma trận.

$$\left(\begin{matrix}1&3\\4&-1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}14\\4\end{matrix}\right)$$

Nhân vế trái của phương trình với ma trận nghịch đảo của \left(\begin{matrix}1&3\\4&-1\end{matrix}\right).

$$inverse(\left(\begin{matrix}1&3\\4&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}1&3\\4&-1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&3\\4&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}14\\4\end{matrix}\right)$$

Tích của một ma trận và nghịch đảo của chính nó là ma trận đơn vị.

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&3\\4&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}14\\4\end{matrix}\right)$$

Nhân hai ma trận ở vế trái của dấu bằng.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&3\\4&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}14\\4\end{matrix}\right)$$

Đối với ma trận 2\times 2 \left(\begin{matrix}a&b\\c&d\end{matrix}\right), ma trận nghịch đảo là \left(\begin{matrix}\frac{d}{ad-bc}&\frac{-b}{ad-bc}\\\frac{-c}{ad-bc}&\frac{a}{ad-bc}\end{matrix}\right), do đó phương trình ma trận có thể được viết lại dưới dạng bài toán phép nhân ma trận.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{1}{-1-3\times 4}&-\frac{3}{-1-3\times 4}\\-\frac{4}{-1-3\times 4}&\frac{1}{-1-3\times 4}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}14\\4\end{matrix}\right)$$

Thực hiện tính toán số học.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{13}&\frac{3}{13}\\\frac{4}{13}&-\frac{1}{13}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}14\\4\end{matrix}\right)$$

Nhân ma trận.

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{13}\times 14+\frac{3}{13}\times 4\\\frac{4}{13}\times 14-\frac{1}{13}\times 4\end{matrix}\right)$$

Thực hiện tính toán số học.

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

Trích các phần tử ma trận x và y.

$$x=2,y=4$$

Các bước Sử dụng Phép loại trừ

Để giải bằng cách loại trừ, hệ số của một trong các biến ở cả hai phương trình phải giống nhau để giản ước biến khi lấy một phương trình trừ đi phương trình còn lại.

$$x+3y=14,4x-y=4$$

Để cân bằng x và 4x, nhân tất cả các số hạng tại mỗi vế của phương trình đầu tiên với 4 và tất cả các số hạng trên mỗi vế của phương trình thứ hai với 1.

$$4x+4\times 3y=4\times 14,4x-y=4$$

Rút gọn.

$$4x+12y=56,4x-y=4$$

Trừ 4x-y=4 khỏi 4x+12y=56 bằng cách trừ các số hạng đồng dạng ở từng vế của dấu bằng.

$$4x-4x+12y+y=56-4$$

Cộng 4x vào -4x. Các số hạng 4x và -4x giản ước, phương trình còn chỉ một biến có thể được giải.

$$12y+y=56-4$$

Cộng 12y vào y.

$$13y=56-4$$

Cộng 56 vào -4.

$$13y=52$$

Chia cả hai vế cho 13.

$$y=4$$

Thế 4 vào y trong 4x-y=4. Vì phương trình kết quả chỉ chứa một biến nên bạn có thể tìm x trực tiếp.

$$4x-4=4$$

Cộng 4 vào cả hai vế của phương trình.

$$4x=8$$

Chia cả hai vế cho 4.

$$x=2$$

Hệ đã được giải.

$$x=2,y=4$$