解決{r}{2x+5y=9}{x-y=5} |Microsoft數學求解器

$$\left\{ \begin{array} { r } { 2 x + 5 y = 9 } \\ { x - y = 5 } \end{array} \right.$$

解 x、y

$$x = \frac{34}{7} = 4\frac{6}{7} \approx 4.857142857$$

$$y=-\frac{1}{7}\approx -0.142857143$$

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。

$$2x+5y=9,x-y=5$$

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。

$$2x+5y=9$$

從方程式兩邊減去 5y。

$$2x=-5y+9$$

將兩邊同時除以 2。

$$x=\frac{1}{2}\left(-5y+9\right)$$

\frac{1}{2} 乘上 -5y+9。

$$x=-\frac{5}{2}y+\frac{9}{2}$$

在另一個方程式 x-y=5 中以 \frac{-5y+9}{2} 代入 x在方程式。

$$-\frac{5}{2}y+\frac{9}{2}-y=5$$

將 -\frac{5y}{2} 加到 -y。

$$-\frac{7}{2}y+\frac{9}{2}=5$$

從方程式兩邊減去 \frac{9}{2}。

$$-\frac{7}{2}y=\frac{1}{2}$$

對方程式的兩邊同時除以 -\frac{7}{2}，與兩邊同時乘上該分式的倒數一樣。

$$y=-\frac{1}{7}$$

在 x=-\frac{5}{2}y+\frac{9}{2} 中以 -\frac{1}{7} 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。

$$x=-\frac{5}{2}\left(-\frac{1}{7}\right)+\frac{9}{2}$$

-\frac{5}{2} 乘上 -\frac{1}{7} 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。

$$x=\frac{5}{14}+\frac{9}{2}$$

將 \frac{9}{2} 與 \frac{5}{14} 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。

$$x=\frac{34}{7}$$

現已成功解出系統。

$$x=\frac{34}{7},y=-\frac{1}{7}$$

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。

$$2x+5y=9,x-y=5$$

以矩陣形式撰寫方程式。

$$\left(\begin{matrix}2&5\\1&-1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}9\\5\end{matrix}\right)$$

方程式的兩邊在左方同時乘上 \left(\begin{matrix}2&5\\1&-1\end{matrix}\right) 的反矩陣。

$$inverse(\left(\begin{matrix}2&5\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}2&5\\1&-1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&5\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}9\\5\end{matrix}\right)$$

矩陣和反矩陣的乘積為單位矩陣。

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&5\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}9\\5\end{matrix}\right)$$

乘以等號左邊的矩陣。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&5\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}9\\5\end{matrix}\right)$$

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。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{1}{2\left(-1\right)-5}&-\frac{5}{2\left(-1\right)-5}\\-\frac{1}{2\left(-1\right)-5}&\frac{2}{2\left(-1\right)-5}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}9\\5\end{matrix}\right)$$

計算。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{7}&\frac{5}{7}\\\frac{1}{7}&-\frac{2}{7}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}9\\5\end{matrix}\right)$$

矩陣相乘。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{7}\times 9+\frac{5}{7}\times 5\\\frac{1}{7}\times 9-\frac{2}{7}\times 5\end{matrix}\right)$$

計算。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{34}{7}\\-\frac{1}{7}\end{matrix}\right)$$

解出矩陣元素 x 和 y。

$$x=\frac{34}{7},y=-\frac{1}{7}$$

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。

$$2x+5y=9,x-y=5$$

讓 2x 和 x 相等的方法: 將第一個方程式兩邊的所有項目都乘上 1，以及將第二個方程式兩邊的所有項目都乘上 2。

$$2x+5y=9,2x+2\left(-1\right)y=2\times 5$$

化簡。

$$2x+5y=9,2x-2y=10$$

透過在等號兩邊減去同類項的方式，從 2x+5y=9 減去 2x-2y=10。

$$2x-2x+5y+2y=9-10$$

將 2x 加到 -2x。 2x 和 -2x 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。

$$5y+2y=9-10$$

將 5y 加到 2y。

$$7y=9-10$$

將 9 加到 -10。

$$7y=-1$$

將兩邊同時除以 7。

$$y=-\frac{1}{7}$$

在 x-y=5 中以 -\frac{1}{7} 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。

$$x-\left(-\frac{1}{7}\right)=5$$

從方程式兩邊減去 \frac{1}{7}。

$$x=\frac{34}{7}$$

現已成功解出系統。

$$x=\frac{34}{7},y=-\frac{1}{7}$$