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解 y、x
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y-x=5
考慮第一個方程式。 從兩邊減去 x。
y+4x=0
考慮第二個方程式。 新增 4x 至兩側。
y-x=5,y+4x=0
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-x=5
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=x+5
將 x 加到方程式的兩邊。
x+5+4x=0
在另一個方程式 y+4x=0 中以 x+5 代入 y在方程式。
5x+5=0
將 x 加到 4x。
5x=-5
從方程式兩邊減去 5。
x=-1
將兩邊同時除以 5。
y=-1+5
在 y=x+5 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=4
將 5 加到 -1。
y=4,x=-1
現已成功解出系統。
y-x=5
考慮第一個方程式。 從兩邊減去 x。
y+4x=0
考慮第二個方程式。 新增 4x 至兩側。
y-x=5,y+4x=0
將方程式以標準式表示,然後使用矩陣來解方程組。
\left(\begin{matrix}1&-1\\1&4\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}5\\0\end{matrix}\right)
以矩陣形式撰寫方程式。
inverse(\left(\begin{matrix}1&-1\\1&4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}1&-1\\1&4\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&-1\\1&4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}5\\0\end{matrix}\right)
方程式的兩邊在左方同時乘上 \left(\begin{matrix}1&-1\\1&4\end{matrix}\right) 的反矩陣。
\left(\begin{matrix}1&0\\0&1\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&-1\\1&4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}5\\0\end{matrix}\right)
矩陣和反矩陣的乘積為單位矩陣。
\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=inverse(\left(\begin{matrix}1&-1\\1&4\end{matrix}\right))\left(\begin{matrix}5\\0\end{matrix}\right)
乘以等號左邊的矩陣。
\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{4}{4-\left(-1\right)}&-\frac{-1}{4-\left(-1\right)}\\-\frac{1}{4-\left(-1\right)}&\frac{1}{4-\left(-1\right)}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}5\\0\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{4}{5}&\frac{1}{5}\\-\frac{1}{5}&\frac{1}{5}\end{matrix}\right)\left(\begin{matrix}5\\0\end{matrix}\right)
計算。
\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}\frac{4}{5}\times 5\\-\frac{1}{5}\times 5\end{matrix}\right)
矩陣相乘。
\left(\begin{matrix}y\\x\end{matrix}\right)=\left(\begin{matrix}4\\-1\end{matrix}\right)
計算。
y=4,x=-1
解出矩陣元素 y 和 x。
y-x=5
考慮第一個方程式。 從兩邊減去 x。
y+4x=0
考慮第二個方程式。 新增 4x 至兩側。
y-x=5,y+4x=0
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-y-x-4x=5
透過在等號兩邊減去同類項的方式,從 y-x=5 減去 y+4x=0。
-x-4x=5
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。
-5x=5
將 -x 加到 -4x。
x=-1
將兩邊同時除以 -5。
y+4\left(-1\right)=0
在 y+4x=0 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-4=0
4 乘上 -1。
y=4
將 4 加到方程式的兩邊。
y=4,x=-1
現已成功解出系統。