解決{l}{y=-7x+3}{y=-x-3} |Microsoft數學求解器

$$\left\{ \begin{array} { l } { y = - 7 x + 3 } \\ { y = - x - 3 } \end{array} \right.$$

解 y、x

$$x=1$$

$$y=-4$$

使用代換的步驟

考慮第一個方程式。 新增 7x 至兩側。

$$y+7x=3$$

考慮第二個方程式。 新增 x 至兩側。

$$y+x=-3$$

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。

$$y+7x=3,y+x=-3$$

選擇其中一個方程式並使用下列方式解出 y: 將 y 單獨置於等號的左邊。

$$y+7x=3$$

從方程式兩邊減去 7x。

$$y=-7x+3$$

在另一個方程式 y+x=-3 中以 -7x+3 代入 y在方程式。

$$-7x+3+x=-3$$

將 -7x 加到 x。

$$-6x+3=-3$$

從方程式兩邊減去 3。

$$-6x=-6$$

將兩邊同時除以 -6。

$$x=1$$

在 y=-7x+3 中以 1 代入 x。因為產生的方程式包含只有一個變數，您可以直接解出 y。

$$y=-7+3$$

將 3 加到 -7。

$$y=-4$$

現已成功解出系統。

$$y=-4,x=1$$

使用矩陣的步驟

考慮第一個方程式。 新增 7x 至兩側。

$$y+7x=3$$

考慮第二個方程式。 新增 x 至兩側。

$$y+x=-3$$

將方程式以標準式表示，然後使用矩陣來解方程組。

$$y+7x=3,y+x=-3$$

以矩陣形式撰寫方程式。

$$\left(\begin{matrix}1&7\\1&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}3\\-3\end{matrix}\right)$$

方程式的兩邊在左方同時乘上 \left(\begin{matrix}1&7\\1&1\end{matrix}\right) 的反矩陣。

$$inverse(\left(\begin{matrix}1&7\\1&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}1&7\\1&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&7\\1&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}3\\-3\end{matrix}\right)$$

矩陣和反矩陣的乘積為單位矩陣。

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&7\\1&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}3\\-3\end{matrix}\right)$$

乘以等號左邊的矩陣。

$$\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&7\\1&1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}3\\-3\end{matrix}\right)$$

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。

$$\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{1-7}&-\frac{7}{1-7}\\-\frac{1}{1-7}&\frac{1}{1-7}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}3\\-3\end{matrix}\right)$$

計算。

$$\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{1}{6}&\frac{7}{6}\\\frac{1}{6}&-\frac{1}{6}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}3\\-3\end{matrix}\right)$$

矩陣相乘。

$$\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{1}{6}\times 3+\frac{7}{6}\left(-3\right)\\\frac{1}{6}\times 3-\frac{1}{6}\left(-3\right)\end{matrix}\right)$$

計算。

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

解出矩陣元素 y 和 x。

$$y=-4,x=1$$

使用消去法的步驟

考慮第一個方程式。 新增 7x 至兩側。

$$y+7x=3$$

考慮第二個方程式。 新增 x 至兩側。

$$y+x=-3$$

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。

$$y+7x=3,y+x=-3$$

透過在等號兩邊減去同類項的方式，從 y+7x=3 減去 y+x=-3。

$$y-y+7x-x=3+3$$

將 y 加到 -y。 y 和 -y 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。

$$7x-x=3+3$$

將 7x 加到 -x。

$$6x=3+3$$

將 3 加到 3。

$$6x=6$$

將兩邊同時除以 6。

$$x=1$$

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

$$y+1=-3$$

從方程式兩邊減去 1。

$$y=-4$$

現已成功解出系統。

$$y=-4,x=1$$