解決{l}{2x+y=11}{3x-y=9} |Microsoft數學求解器

$$\left. \begin{array} { l } { 2 x + y = 11 } \\ { 3 x - y = 9 } \end{array} \right.$$

解 x、y

$$x=4$$

$$y=3$$

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。

$$2x+y=11,3x-y=9$$

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。

$$2x+y=11$$

從方程式兩邊減去 y。

$$2x=-y+11$$

將兩邊同時除以 2。

$$x=\frac{1}{2}\left(-y+11\right)$$

\frac{1}{2} 乘上 -y+11。

$$x=-\frac{1}{2}y+\frac{11}{2}$$

在另一個方程式 3x-y=9 中以 \frac{-y+11}{2} 代入 x在方程式。

$$3\left(-\frac{1}{2}y+\frac{11}{2}\right)-y=9$$

3 乘上 \frac{-y+11}{2}。

$$-\frac{3}{2}y+\frac{33}{2}-y=9$$

將 -\frac{3y}{2} 加到 -y。

$$-\frac{5}{2}y+\frac{33}{2}=9$$

從方程式兩邊減去 \frac{33}{2}。

$$-\frac{5}{2}y=-\frac{15}{2}$$

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。

$$y=3$$

在 x=-\frac{1}{2}y+\frac{11}{2} 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。

$$x=-\frac{1}{2}\times 3+\frac{11}{2}$$

-\frac{1}{2} 乘上 3。

$$x=\frac{-3+11}{2}$$

將 \frac{11}{2} 與 -\frac{3}{2} 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。

$$x=4$$

現已成功解出系統。

$$x=4,y=3$$

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。

$$2x+y=11,3x-y=9$$

以矩陣形式撰寫方程式。

$$\left(\begin{matrix}2&1\\3&-1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}11\\9\end{matrix}\right)$$

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

$$inverse(\left(\begin{matrix}2&1\\3&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}2&1\\3&-1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&1\\3&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}11\\9\end{matrix}\right)$$

矩陣和反矩陣的乘積為單位矩陣。

$$\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&1\\3&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}11\\9\end{matrix}\right)$$

乘以等號左邊的矩陣。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}2&1\\3&-1\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}11\\9\end{matrix}\right)$$

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。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}-\frac{1}{2\left(-1\right)-3}&-\frac{1}{2\left(-1\right)-3}\\-\frac{3}{2\left(-1\right)-3}&\frac{2}{2\left(-1\right)-3}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}11\\9\end{matrix}\right)$$

計算。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{5}&\frac{1}{5}\\\frac{3}{5}&-\frac{2}{5}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}11\\9\end{matrix}\right)$$

矩陣相乘。

$$\left(\begin{matrix}x\\y\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{1}{5}\times 11+\frac{1}{5}\times 9\\\frac{3}{5}\times 11-\frac{2}{5}\times 9\end{matrix}\right)$$

計算。

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

解出矩陣元素 x 和 y。

$$x=4,y=3$$

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。

$$2x+y=11,3x-y=9$$

讓 2x 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 2。

$$3\times 2x+3y=3\times 11,2\times 3x+2\left(-1\right)y=2\times 9$$

化簡。

$$6x+3y=33,6x-2y=18$$

透過在等號兩邊減去同類項的方式，從 6x+3y=33 減去 6x-2y=18。

$$6x-6x+3y+2y=33-18$$

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。

$$3y+2y=33-18$$

將 3y 加到 2y。

$$5y=33-18$$

將 33 加到 -18。

$$5y=15$$

將兩邊同時除以 5。

$$y=3$$

在 3x-y=9 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。

$$3x-3=9$$

將 3 加到方程式的兩邊。

$$3x=12$$

將兩邊同時除以 3。

$$x=4$$

現已成功解出系統。

$$x=4,y=3$$