解決{l}{3x-2y=-3}{2x+4y=2} |Microsoft數學求解器

$$\left\{ \begin{array} { l } { 3 x - 2 y = - 3 } \\ { 2 x + 4 y = 2 } \end{array} \right.$$

解 x、y

$$x=-\frac{1}{2}=-0.5$$

$$y=\frac{3}{4}=0.75$$

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。

$$3x-2y=-3,2x+4y=2$$

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。

$$3x-2y=-3$$

將 2y 加到方程式的兩邊。

$$3x=2y-3$$

將兩邊同時除以 3。

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

\frac{1}{3} 乘上 2y-3。

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

在另一個方程式 2x+4y=2 中以 \frac{2y}{3}-1 代入 x在方程式。

$$2\left(\frac{2}{3}y-1\right)+4y=2$$

2 乘上 \frac{2y}{3}-1。

$$\frac{4}{3}y-2+4y=2$$

將 \frac{4y}{3} 加到 4y。

$$\frac{16}{3}y-2=2$$

將 2 加到方程式的兩邊。

$$\frac{16}{3}y=4$$

對方程式的兩邊同時除以 \frac{16}{3}，與兩邊同時乘上該分式的倒數一樣。

$$y=\frac{3}{4}$$

在 x=\frac{2}{3}y-1 中以 \frac{3}{4} 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。

$$x=\frac{2}{3}\times \frac{3}{4}-1$$

\frac{2}{3} 乘上 \frac{3}{4} 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。

$$x=\frac{1}{2}-1$$

將 -1 加到 \frac{1}{2}。

$$x=-\frac{1}{2}$$

現已成功解出系統。

$$x=-\frac{1}{2},y=\frac{3}{4}$$

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。

$$3x-2y=-3,2x+4y=2$$

以矩陣形式撰寫方程式。

$$\left(\begin{matrix}3&-2\\2&4\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-3\\2\end{matrix}\right)$$

方程式的兩邊在左方同時乘上 \left(\begin{matrix}3&-2\\2&4\end{matrix}\right) 的反矩陣。

$$inverse(\left(\begin{matrix}3&-2\\2&4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}3&-2\\2&4\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}3&-2\\2&4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}-3\\2\end{matrix}\right)$$

矩陣和反矩陣的乘積為單位矩陣。

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}3&-2\\2&4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}-3\\2\end{matrix}\right)$$

乘以等號左邊的矩陣。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}3&-2\\2&4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}-3\\2\end{matrix}\right)$$

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。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{4}{3\times 4-\left(-2\times 2\right)}&-\frac{-2}{3\times 4-\left(-2\times 2\right)}\\-\frac{2}{3\times 4-\left(-2\times 2\right)}&\frac{3}{3\times 4-\left(-2\times 2\right)}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}-3\\2\end{matrix}\right)$$

計算。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{4}&\frac{1}{8}\\-\frac{1}{8}&\frac{3}{16}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}-3\\2\end{matrix}\right)$$

矩陣相乘。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{4}\left(-3\right)+\frac{1}{8}\times 2\\-\frac{1}{8}\left(-3\right)+\frac{3}{16}\times 2\end{matrix}\right)$$

計算。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{1}{2}\\\frac{3}{4}\end{matrix}\right)$$

解出矩陣元素 x 和 y。

$$x=-\frac{1}{2},y=\frac{3}{4}$$

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。

$$3x-2y=-3,2x+4y=2$$

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

$$2\times 3x+2\left(-2\right)y=2\left(-3\right),3\times 2x+3\times 4y=3\times 2$$

化簡。

$$6x-4y=-6,6x+12y=6$$

透過在等號兩邊減去同類項的方式，從 6x-4y=-6 減去 6x+12y=6。

$$6x-6x-4y-12y=-6-6$$

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。

$$-4y-12y=-6-6$$

將 -4y 加到 -12y。

$$-16y=-6-6$$

將 -6 加到 -6。

$$-16y=-12$$

將兩邊同時除以 -16。

$$y=\frac{3}{4}$$

在 2x+4y=2 中以 \frac{3}{4} 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。

$$2x+4\times \frac{3}{4}=2$$

4 乘上 \frac{3}{4}。

$$2x+3=2$$

從方程式兩邊減去 3。

$$2x=-1$$

將兩邊同時除以 2。

$$x=-\frac{1}{2}$$

現已成功解出系統。

$$x=-\frac{1}{2},y=\frac{3}{4}$$