解決{c}{x-y=7}{3x-6y=12} |Microsoft數學求解器

$$\left. \begin{array} { c } { x - y = 7 } \\ { 3 x - 6 y = 12 } \end{array} \right.$$

解 x、y

$$x=10$$

$$y=3$$

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。

$$x-y=7,3x-6y=12$$

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。

$$x-y=7$$

將 y 加到方程式的兩邊。

$$x=y+7$$

在另一個方程式 3x-6y=12 中以 y+7 代入 x在方程式。

$$3\left(y+7\right)-6y=12$$

3 乘上 y+7。

$$3y+21-6y=12$$

將 3y 加到 -6y。

$$-3y+21=12$$

從方程式兩邊減去 21。

$$-3y=-9$$

將兩邊同時除以 -3。

$$y=3$$

在 x=y+7 中以 3 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。

$$x=3+7$$

將 7 加到 3。

$$x=10$$

現已成功解出系統。

$$x=10,y=3$$

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。

$$x-y=7,3x-6y=12$$

以矩陣形式撰寫方程式。

$$\left(\begin{matrix}1&-1\\3&-6\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}7\\12\end{matrix}\right)$$

方程式的兩邊在左方同時乘上 \left(\begin{matrix}1&-1\\3&-6\end{matrix}\right) 的反矩陣。

$$inverse(\left(\begin{matrix}1&-1\\3&-6\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}1&-1\\3&-6\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&-1\\3&-6\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}7\\12\end{matrix}\right)$$

矩陣和反矩陣的乘積為單位矩陣。

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&-1\\3&-6\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}7\\12\end{matrix}\right)$$

乘以等號左邊的矩陣。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&-1\\3&-6\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}7\\12\end{matrix}\right)$$

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。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{6}{-6-\left(-3\right)}&-\frac{-1}{-6-\left(-3\right)}\\-\frac{3}{-6-\left(-3\right)}&\frac{1}{-6-\left(-3\right)}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}7\\12\end{matrix}\right)$$

計算。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}2&-\frac{1}{3}\\1&-\frac{1}{3}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}7\\12\end{matrix}\right)$$

矩陣相乘。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}2\times 7-\frac{1}{3}\times 12\\7-\frac{1}{3}\times 12\end{matrix}\right)$$

計算。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}10\\3\end{matrix}\right)$$

解出矩陣元素 x 和 y。

$$x=10,y=3$$

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。

$$x-y=7,3x-6y=12$$

讓 x 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 1。

$$3x+3\left(-1\right)y=3\times 7,3x-6y=12$$

化簡。

$$3x-3y=21,3x-6y=12$$

透過在等號兩邊減去同類項的方式，從 3x-3y=21 減去 3x-6y=12。

$$3x-3x-3y+6y=21-12$$

將 3x 加到 -3x。 3x 和 -3x 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。

$$-3y+6y=21-12$$

將 -3y 加到 6y。

$$3y=21-12$$

將 21 加到 -12。

$$3y=9$$

將兩邊同時除以 3。

$$y=3$$

在 3x-6y=12 中以 3 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。

$$3x-6\times 3=12$$

-6 乘上 3。

$$3x-18=12$$

將 18 加到方程式的兩邊。

$$3x=30$$

將兩邊同時除以 3。

$$x=10$$

現已成功解出系統。

$$x=10,y=3$$