解決{l}{2x+3y=8}{x-y=10} |Microsoft數學求解器

$$\left. \begin{array} { l } { 2 x + 3 y = 8 } \\ { x - y = 10 } \end{array} \right.$$

解 x、y

$$x = \frac{38}{5} = 7\frac{3}{5} = 7.6$$

$$y = -\frac{12}{5} = -2\frac{2}{5} = -2.4$$

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。

$$2x+3y=8,x-y=10$$

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。

$$2x+3y=8$$

從方程式兩邊減去 3y。

$$2x=-3y+8$$

將兩邊同時除以 2。

$$x=\frac{1}{2}\left(-3y+8\right)$$

\frac{1}{2} 乘上 -3y+8。

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

在另一個方程式 x-y=10 中以 -\frac{3y}{2}+4 代入 x在方程式。

$$-\frac{3}{2}y+4-y=10$$

將 -\frac{3y}{2} 加到 -y。

$$-\frac{5}{2}y+4=10$$

從方程式兩邊減去 4。

$$-\frac{5}{2}y=6$$

對方程式的兩邊同時除以 -\frac{5}{2}，與兩邊同時乘上該分式的倒數一樣。

$$y=-\frac{12}{5}$$

在 x=-\frac{3}{2}y+4 中以 -\frac{12}{5} 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。

$$x=-\frac{3}{2}\left(-\frac{12}{5}\right)+4$$

-\frac{3}{2} 乘上 -\frac{12}{5} 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。

$$x=\frac{18}{5}+4$$

將 4 加到 \frac{18}{5}。

$$x=\frac{38}{5}$$

現已成功解出系統。

$$x=\frac{38}{5},y=-\frac{12}{5}$$

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。

$$2x+3y=8,x-y=10$$

以矩陣形式撰寫方程式。

$$\left(\begin{matrix}2&3\\1&-1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}8\\10\end{matrix}\right)$$

方程式的兩邊在左方同時乘上 \left(\begin{matrix}2&3\\1&-1\end{matrix}\right) 的反矩陣。

$$inverse(\left(\begin{matrix}2&3\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}2&3\\1&-1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&3\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}8\\10\end{matrix}\right)$$

矩陣和反矩陣的乘積為單位矩陣。

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&3\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}8\\10\end{matrix}\right)$$

乘以等號左邊的矩陣。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&3\\1&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}8\\10\end{matrix}\right)$$

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。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{1}{2\left(-1\right)-3}&-\frac{3}{2\left(-1\right)-3}\\-\frac{1}{2\left(-1\right)-3}&\frac{2}{2\left(-1\right)-3}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}8\\10\end{matrix}\right)$$

計算。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{5}&\frac{3}{5}\\\frac{1}{5}&-\frac{2}{5}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}8\\10\end{matrix}\right)$$

矩陣相乘。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{5}\times 8+\frac{3}{5}\times 10\\\frac{1}{5}\times 8-\frac{2}{5}\times 10\end{matrix}\right)$$

計算。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{38}{5}\\-\frac{12}{5}\end{matrix}\right)$$

解出矩陣元素 x 和 y。

$$x=\frac{38}{5},y=-\frac{12}{5}$$

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。

$$2x+3y=8,x-y=10$$

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。

$$2x+3y=8,2x+2\left(-1\right)y=2\times 10$$

化簡。

$$2x+3y=8,2x-2y=20$$

透過在等號兩邊減去同類項的方式，從 2x+3y=8 減去 2x-2y=20。

$$2x-2x+3y+2y=8-20$$

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。

$$3y+2y=8-20$$

將 3y 加到 2y。

$$5y=8-20$$

將 8 加到 -20。

$$5y=-12$$

將兩邊同時除以 5。

$$y=-\frac{12}{5}$$

在 x-y=10 中以 -\frac{12}{5} 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。

$$x-\left(-\frac{12}{5}\right)=10$$

從方程式兩邊減去 \frac{12}{5}。

$$x=\frac{38}{5}$$

現已成功解出系統。

$$x=\frac{38}{5},y=-\frac{12}{5}$$