解決{l}{2x-3y=1}{3x+5y=1} |Microsoft數學求解器

$$\left\{ \begin{array} { l } { 2 x - 3 y = 1 } \\ { 3 x + 5 y = 1 } \end{array} \right.$$

解 x, y

$$x=\frac{8}{19}\approx 0.421052632$$

$$y=-\frac{1}{19}\approx -0.052631579$$

使用代換的步驟

使用代換法來解一對方程式的方法: 首先解出其中一個方程式的一個變數。然後使用結果取代另一個方程式中的該變數。

$$2x-3y=1,3x+5y=1$$

選擇其中一個方程式並使用下列方式解出 x: 將 x 單獨置於等號的左邊。

$$2x-3y=1$$

將 3y 加到方程式的兩邊。

$$2x=3y+1$$

將兩邊同時除以 2。

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

\frac{1}{2} 乘上 3y+1。

$$x=\frac{3}{2}y+\frac{1}{2}$$

在另一個方程式 3x+5y=1 中以 \frac{3y+1}{2} 代入 x在方程式。

$$3\left(\frac{3}{2}y+\frac{1}{2}\right)+5y=1$$

3 乘上 \frac{3y+1}{2}。

$$\frac{9}{2}y+\frac{3}{2}+5y=1$$

將 \frac{9y}{2} 加到 5y。

$$\frac{19}{2}y+\frac{3}{2}=1$$

從方程式兩邊減去 \frac{3}{2}。

$$\frac{19}{2}y=-\frac{1}{2}$$

對方程式的兩邊同時除以 \frac{19}{2}，與兩邊同時乘上該分式的倒數一樣。

$$y=-\frac{1}{19}$$

在 x=\frac{3}{2}y+\frac{1}{2} 中以 -\frac{1}{19} 代入 y。因為產生的方程式包含只有一個變數，您可以直接解出 x。

$$x=\frac{3}{2}\left(-\frac{1}{19}\right)+\frac{1}{2}$$

\frac{3}{2} 乘上 -\frac{1}{19} 的算法: 將分子和分子相乘以及將分母和分母相乘。然後找到最簡分式。

$$x=-\frac{3}{38}+\frac{1}{2}$$

將 \frac{1}{2} 與 -\frac{3}{38} 相加的算法: 先通分，接著相加分子，然後將分式化為最簡分式。

$$x=\frac{8}{19}$$

現已成功解出系統。

$$x=\frac{8}{19},y=-\frac{1}{19}$$

使用矩陣的步驟

將方程式以標準式表示，然後使用矩陣來解方程組。

$$2x-3y=1,3x+5y=1$$

以矩陣形式撰寫方程式。

$$\left(\begin{matrix}2&-3\\3&5\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}1\\1\end{matrix}\right)$$

方程式的兩邊在左方同時乘上 \left(\begin{matrix}2&-3\\3&5\end{matrix}\right) 的反矩陣。

$$inverse(\left(\begin{matrix}2&-3\\3&5\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}2&-3\\3&5\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&-3\\3&5\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}1\\1\end{matrix}\right)$$

矩陣和反矩陣的乘積為單位矩陣。

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&-3\\3&5\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}1\\1\end{matrix}\right)$$

乘以等號左邊的矩陣。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&-3\\3&5\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}1\\1\end{matrix}\right)$$

對 2\times 2 矩陣 \left(\begin{matrix}a&b\\c&d\end{matrix}\right)，逆矩陣為 \left(\begin{matrix}\frac{d}{ad-bc}&\frac{-b}{ad-bc}\\\frac{-c}{ad-bc}&\frac{a}{ad-bc}\end{matrix}\right)，所以矩陣方程式可以改寫為矩陣相乘的問題。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{5}{2\times 5-\left(-3\times 3\right)}&-\frac{-3}{2\times 5-\left(-3\times 3\right)}\\-\frac{3}{2\times 5-\left(-3\times 3\right)}&\frac{2}{2\times 5-\left(-3\times 3\right)}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}1\\1\end{matrix}\right)$$

計算。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{5}{19}&\frac{3}{19}\\-\frac{3}{19}&\frac{2}{19}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}1\\1\end{matrix}\right)$$

矩陣相乘。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{5+3}{19}\\\frac{-3+2}{19}\end{matrix}\right)$$

計算。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{8}{19}\\-\frac{1}{19}\end{matrix}\right)$$

解出矩陣元素 x 和 y。

$$x=\frac{8}{19},y=-\frac{1}{19}$$

使用消去法的步驟

為了使用消去法求解，兩個方程式中的其中一個變數其係數必須相同，這樣兩個方程式相減時才會消去該變數。

$$2x-3y=1,3x+5y=1$$

讓 2x 和 3x 相等的方法: 將第一個方程式兩邊的所有項目都乘上 3，以及將第二個方程式兩邊的所有項目都乘上 2。

$$3\times 2x+3\left(-3\right)y=3,2\times 3x+2\times 5y=2$$

化簡。

$$6x-9y=3,6x+10y=2$$

透過在等號兩邊減去同類項的方式，從 6x-9y=3 減去 6x+10y=2。

$$6x-6x-9y-10y=3-2$$

將 6x 加到 -6x。 6x 和 -6x 項相互消去，方程式就會只剩下一個變數，很容易就可以解出。

$$-9y-10y=3-2$$

將 -9y 加到 -10y。

$$-19y=3-2$$

將 3 加到 -2。

$$-19y=1$$

將兩邊同時除以 -19。

$$y=-\frac{1}{19}$$

在 3x+5y=1 中以 -\frac{1}{19} 代入 y。因為產生的方程式包含只有一個變數，您可以直接解出 x。

$$3x+5\left(-\frac{1}{19}\right)=1$$

5 乘上 -\frac{1}{19}。

$$3x-\frac{5}{19}=1$$

將 \frac{5}{19} 加到方程式的兩邊。

$$3x=\frac{24}{19}$$

將兩邊同時除以 3。

$$x=\frac{8}{19}$$

現已成功解出系統。

$$x=\frac{8}{19},y=-\frac{1}{19}$$