Тема Системы уравнений

03 Система нелинейных уравнений

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела системы уравнений
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Выразим из первого уравнения y  и подставим во второе

(|     2x-
{ y = 3  (1)
|( 5x2+ 4x =3  (2)
        3

Решим отдельно второе уравнение (с помощью дискриминанта), предварительно домножив его на 3.

15x2+4x− 9= 0

D= 42− 4⋅15 ⋅(−9)= 4⋅139

         √---
x = −4±-2-139
       30

       √---
x= −2-±-139
      15

Для каждого x  найдем соответствующий y  из уравнения (1)  и получим ответ.

Ответ:

         −2+-√139−-4+2√139
(x1,y1)= (   15    ,   45   )

            √---     √ ---
(x2,y2)= (−2−--139,−4−-2-139)
           15       45

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Выразим из второго уравнения y  и подставим в первое:

{  y = 4x− 2 (1)

   3x− 5x(4x− 2)+ 1= 0 (2)

Раскроем скобки в (2)

      2
3x− 20x + 10x +1 =0

Перенесем все вправо

20x2− 13x− 1 =0

Решим квадратно уравнение, используя дискриминант

D =(−13)2− 4 ⋅20⋅(−1)= 249

       √---
x= 13±--249
      40

Подставим назад в (1)  и получим соответствующие y.

Ответ:

        13+ √249− 7+√249-
(x1,y1) =(---40---,---10---)

        (    √---    √ --)
(x2,y2)=  13−--249,−-7−--249
            40       10

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Выразим из второго уравнения y

    2
y = x

Подставим в первое уравнение

(     2
||{  y = x (1)
||   2 ( 2)2
(  x +  x  = 5 (2)

Решим уравнение (2).  Перенесем все слагаемые влево.

    (  )2
x2 +  2  − 5= 0
      x

Занесем все под общий знаменатель x2,  получим:

x4-− 5x2+-4
    x2    = 0

Разложим на множители

(x2− 1)(x2− 4)
-----x2-----= 0

Итог:

[
  x =±1
  x =±2

Подставим обратно в уравнение (1)  и получим соответствующие y.

Ответ:

(x1,y1)= (−1,−2)

(x2,y2)=(1,2)

(x ,y)= (−2,−1)
 3  3

(x4,y4)=(2,1)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

В первом уравнении перенесем все налево

        2         2
(x− y)(3x +4|y|)− (3x + 4|y|)= 0

Вынесем за скобки 3x2+ 4|y|

          2
(x− y − 1)(3x + 4|y|)= 0

Произведение равно нулю, когда хотя бы один из множителей равен нулю, а остальные существуют. Получаем

[ x− y− 1= 0 (1)
  3x2+4|y|= 0  (2)

Рассмотрим случай (1),  получим систему

{
  x − y− 1= 0
  x +y = 2

Сложим уравнения

x − y − 1+ x+ y = 0+ 2

2x− 1 =2

Получим решение (   )
 3,1
 2 2

Рассмотрим уравнение 2.  Заметим, что каждое из этих слагаемых неотрицательное, а в сумме они равны 0  =⇒ каждое из них равно нулю, причем одновременно. Получаем систему:

(|{  3x2 =0
   4|y|=0
|(  x+ y = 2

Такая система не имеет решений в действительных числах.

Ответ:

      (3 1)
(x,y)=  2,2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Выразим из первого уравнения x:

x= 3− y

Подставим во второе уравнение.

{ x =3− y (1)
  (3− y)2+ y(3− y)+ y2 =4  (2)

Решим отдельно второе уравнение (с помощью дискриминанта).

9− 6y+ y2− 3y +y2+ y2 = 4

3y2− 9y+ 5= 0

D = (−9)2− 4⋅3⋅5= 21

      √--
y = 9±-21
      6

Для каждого y  найдем соответствующий x  из уравнения (1)  и получим ответ.

Ответ:

       ( 9− √21 9+√21-)
(x1,y1)=  --6---,--6---

       ( 9+-√21 9− √21-)
(x2,y2)=    6   ,  6

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Преобразуем систему в ей равносильную:

( x(y+ 1)=16  (1)
|{
|( x = 4y +4  (2)
  y ⁄=− 1 (3)

Подставим (2)  в (1),  получим

4(y+ 1)(y+1)= 16

Разделим все на 4

y2+ 2y +1= 4

Перенесем влево

y2+ 2y − 3= 0

Разложим на множители

(y+ 3)(y− 1)= 0

Вернемся в исходную систему:

(  [
||||    y = −3
{    y = 1
||||  y ⁄= −1
(  x= 4y+4

Все значения y  нам подходят, подставим их в уравнение (2)  и получим ответ.

Ответ:

(x1,y1)= (−8,−3)

(x2,y2)=(8,1)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Разложим второе уравнение по формуле разности кубов:

{ x− y = 3
        2       2
  (x − y)(x +xy+ y )=9

Во втором уравнении сократим x− y  слева и 3  справа (можем это сделать, так как x− y = 3  из первого уравнения). Получим:

{ x= 3+ y
  x2+ xy+y2 =3

Подставим первое уравнение во второе и отдельно решим его

(y+ 3)2 +y(y+3)+ y2 = 3

y2 +6y+ 9+ y2 +3y+ y2 = 3

Разделим обе части на 3,  приведем подобные члены

y2+ 3y +2= 0

Разложим на множители

(y+ 2)(y+1)= 0

Вернемся к системе

(  [
|{    y = −2
|(    y = −1
   x= y+ 3

Для каждого y  найдем x,  получим ответ.

Ответ:

(x1,y1)= (1,−2)

(x2,y2)= (2,−1)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Выразим из первого уравнения x:

x= 3+ y

Подставим во второе уравнение, получим:

     3       32    3
2(2− y)+ (2 − y ) +5y = 8

4− 2y3+ 4− 4y3 +y6+ 5y3 =8

y6− y3 = 0

y3(1− y3)= 0

[
  y = 0
  y = 1

Для каждого y  найдем свой x,  получим ответ.

Ответ:

(x1,y1)=(2,0)

(x2,y2)=(1,1)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Преобразуем систему к такому виду:

{ (x +y)(x2 − xy+ y2)=7
  xy(x +y)= −2

И поделим почленно (левую часть первого уравнения на левую часть второго, аналогично с правыми). Можем так делать потому что ни одно из уравнений не равно 0.

Получим выражение (вытащим его из системы).

x2− xy+-y2   7
   xy    = − 2

Перемножим крест-накрест

2(x2− xy+ y2) =−7xy

2x2+ 5xy +2y2 = 0

2x2+ 4xy+xy +2y2 = 0

(x+ 2y)(2x +y)= 0

⌊
⌈ x= −21y
  x= −2y

Получили систему:

(  ⌊
||{  ⌈ x =−2y
|    x =− 1y
|(  xy(x+ y)2= −2

Подставим каждое уравнение из совокупности в третье уравнение. Будем дальше преобразовывать ее

⌊  {
|    x= −2y
||  ( −2y⋅y(−2y+ y)= 2
|||  |{ x =− 1y
⌈  |   1  2(  1   )
   ( − 2y⋅y − 2y+y  = 2

⌊  {
|    x=3−2y
|||  ( 2y = 21
||  |{ x =− 2y
⌈  |( − 1y3 = 2
       4

⌊  { y = 1
||    x =−2
||⌈  { y = −2
     x =1
Ответ:

(x1,y1)= (− 2,1)

(x2,y2)= (1,−2)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Вычтем первое уравнение из второго уравнения:

  2   2
(5x − 3x)+ (xy − xy)+ (−24x+ 18x)+ (−4y+ 4y)+ (16 − 24)= 0

  2
2x − 6x− 8= 0

Разделим уравнение на 2 :

x2− 3x − 4 =0

Найдем дискриминант:

D =(−3)2− 4 ⋅1 ⋅(−4)= 9+ 16=25

Корни уравнения:

      √--
x= 3±--25= 3-±5
     2       2

x = 4, x = −1
 1      2

Найдём значения y  для каждого x:

1. Для x= 4:

3⋅16+ 4y − 72− 4y+24= 0

48 − 72+ 24= 0

0= 0

Уравнение верно для любого y.

2. Для x= −1 :

3⋅1− y+18− 4y+ 24 =0

45− 5y = 0

y = 9
Ответ:

(x1,y1) =(4,ℝ )

(x2,y2)= (− 1,9)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Разделим уравнение второе уравнение на первое уравнение:

(x+2y)(x-+y)  12
(x+2y)(x − y) = 4

Сократим на (x +2y)  (при условии x ⁄=− 2y):

x+-y =3
x− y

Решим полученное уравнение:

x+ y = 3(x− y)

x+ y = 3x− 3y

x= 2y

Подставим x =2y  в первое уравнение:

(2y+ 2y)(2y− y)=4

4y⋅y = 4

 2
4y =4

 2
y − 1 =0

(y− 1)(y+1)= 0

y = ±1

Найдём соответствующие значения x :

1. При y = 1:

x= 2⋅1= 2

2. При y = −1 :

x =2⋅(−1)= −2

Ни в одном из случаев x⁄= −2y,  значит, итоговый ответ не меняется.

Ответ:

(x1,y1)= (−2,−1)

(x2,y2)=(2,1)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Решим первое уравнение относительно (x +y):

     2
(x +y) − 5(x+ y)+4 =0

Обозначим a =x +y :

 2
a − 5a +4= 0

Корни уравнения:

(a− 4)(a− 1)= 0

Получаем два случая:

x+ y = 4 или x +y =1

Решим второе уравнение относительно (x− y) :

(x− y)2− (x− y)− 2= 0

Обозначим b= x− y :

b2− b− 2= 0

Корни уравнения:

(b− 2)(b+1)= 0

Получаем два случая:

x− y = 2 или x− y = −1

Теперь рассмотрим все возможные комбинации a  и b:

1.  Случай x +y =4  и x − y = 2:

{  x+ y = 4
   x− y = 2

Складываем уравнения:

2x= 6⇒ x =3

Вычитаем второе из первого:

2y = 2⇒ y = 1

2.  Случай x +y =4  и x − y = −1 :

{
  x+ y = 4
  x− y = −1

Складываем уравнения:

2x= 3⇒  x= 1.5

Вычитаем второе из первого:

2y = 5⇒ y = 2.5

3.  Случай x +y =1  и x − y = 2:

{
   x+ y = 1
   x− y = 2

Складываем уравнения:

2x= 3⇒  x= 1.5

Вычитаем второе из первого:

2y = −1⇒ y = −0.5

4.  Случай x +y =1  и x − y = −1 :

{ x+ y = 1
  x− y = −1

Складываем уравнения:

2x= 0⇒ x =0

Вычитаем второе из первого:

2y = 2⇒ y = 1
Ответ:

(x1,y1)=(3,1)

        (3 5)
(x2,y2)=  2,2

        (3   1)
(x3,y3)=  2,− 2

(x4,y4)=(0,1)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Сделаем замену переменных:

    1
u =x , v = y

Где x,y ⁄=0

Перепишем систему через новые переменные:

(      v
||{  2u + 3 = 3
||  1   3  3
(  2u + v =2

Решим первое уравнение относительно v :

v3 = 3− 2u

v = 9− 6u

Подставим выражение для v  во второе уравнение:

-1 + -3---= 3
2u   9− 6u  2

Упростим второе уравнение:

-1 + -1---= 3
2u   3− 2u  2

Приведем к общему знаменателю 2u(3 − 2u):

3− 2u-+2u  3
2u(3 − 2u) = 2

---3----= 3
2u(3 − 2u) 2

Сократим на 3:

---1----  1
2u(3 − 2u) = 2

Перемножим крест-накрест:

2= 2u(3− 2u)

1= u(3− 2u)

  2
2u − 3u+ 1= 0

Решим квадратное уравнение:

   3±-√9−-8  3-±1
u=     4   =   4

Получаем два решения:

1.      4
u = 4 = 1

2.  u = 24 = 12

Найдем соответствующие значения v  : 1.  Для u= 1  :

v = 9− 6 ⋅1 =3

2.  Для u= 1
   2  :

        1
v =9 − 6⋅2 = 6

Вернемся к исходным переменным:

1.  Для u= 1  , v = 3  :

    1
x =u = 1, y = v = 3

2.  Для    1
u= 2,  v =6 :

x =-1= 2, y = v = 6
   u
Ответ:

(x1,y1)=(1,3)

(x2,y2)=(2,6)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Сделаем замену переменных:

{  u= x− 1
   v = y+2

Система принимает вид:

({  u= 2
(  v2   2
   u +v = 45

Из первого уравнения выразим u :

u= 2v

Подставим во второе уравнение:

(2v)2+ v2 =45

4v2+ v2 = 45

5v2 = 45

 2
v − 9 =0

(v− 3)(v+3)= 0

v = ±3

Найдём соответствующие значения u :

П ри v = 3: u= 2⋅3= 6
П ри v = −3: u= 2⋅(−3)= −6

Вернёмся к исходным переменным:

Для первого случая:

{           {
  x− 1= 6 ⇒   x =7
  y+ 2= 3     y =1

Для второго случая:

{             {
   x− 1 =− 6 ⇒  x =− 5
   y+2 =− 3     y =− 2
Ответ:

(x1,y1)=(7,1)

(x2,y2)= (−5,−5)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Выражаем y  из первого уравнения:

y = 2− x

Подставляем во второе уравнение:

 3       3
x + (2− x) =26

Раскрываем скобки:

x3+ 8− 12x+ 6x2− x3 =26

Упрощаем:

6x2 − 12x+ 8= 26

Переносим все члены влево:

6x2 − 12x− 18 =0

Делим уравнение на 6:

x2− 2x − 3 =0

Находим корни квадратного уравнения:

       2
D =(−2) − 4 ⋅1 ⋅(−3)= 4+ 12=16

   2±-√16  2-±4
x=   2   =   2

Получаем два решения:

x1 = 3, x2 = −1

Находим соответствующие значения y :

При x =3 : y = 2− 3= −1
При x =− 1: y =2− (−1)= 3
Ответ:

(x1,y1)= (3,−1)

(x2,y2)= (− 1,3)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Рассмотрим первое уравнение:

 2
x = xy

 2
x − xy = 0

x(x− y)= 0

Получаем два случая:

а) x= 0
б) x= y

Разберём каждый случай отдельно:

Случай а) x =0

Подставим во второе уравнение:

02⋅y = 4y

0= 4y

y = 0

Получаем решение: (0,0)

Случай б) x =y

Подставим x =y  во второе уравнение:

 2
x ⋅x= 4x

 3
x = 4x

x3− 4x= 0

x(x2− 4)=0

Получаем подслучаи:

б1) x=2 0⇒ y =0
б2) x = 4⇒ x= ±2 ⇒ y = ±2
Ответ:

(x1,y1)=(0,0)

(x2,y2)=(2,2)

(x ,y)= (−2,−2)
 3  3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Выразим y  из первого уравнения:

        2
2y = 6− x

       x2-
y = 3− 2

Подставим во второе уравнение:

(   x2)2
 3− -2   +4x= 9

9 − 3x2+ x4+ 4x= 9
        4

 4
x-− 3x2+4x =0
4

x4− 12x2 +16x= 0

x(x3 − 12x+ 16)= 0

Найдем корни уравнения:

а) Первый корень: x= 0

При x= 0  :       0
y = 3− 2 =3

б) Второй корень находим из x3− 12x +16= 0

При x= 2  : 8− 24+16 =0

Разложим на множители: (x− 2)(x2+ 2x − 8)= 0

Дополнительные корни:        √ --
x= −-2±--36-= −2±-6
      2        2

Получаем: x= 2  и x= −4

Для x= 2:  y = 3− 4= 1
      2

Для x= −4 :  y = 3− 16= −5
      2

Ответ:

(x1,y1)=(0,3)

(x2,y2)=(2,1)

(x ,y)= (−4,−5)
 3  3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Поделим первое уравнение на второе почленно:

x4−-3x2y2  4
y4+ x2y2 = 5

Разделим числитель и знаменатель на y4  (y ⁄= 0):

( )4   (  )2
 x   − 3 x
-y---(-)2y---= 4
  1+  x       5
      y

Введем замену k= x :
   y

k4− 3k2-= 4
 1+k2   5

Умножим обе части на      2
5(1+k ):

  4    2        2
5(k − 3k )=4(1+ k)

5k4− 15k2 = 4+ 4k2

5k4 − 19k2− 4 =0

Решим биквадратное уравнение (замена z = k2):

  2
5z − 19z− 4= 0

D = 361+80= 441

   19±-21
z =  10

            1
z1 = 4, z2 =− 5

Возвращаемся к k :

k2 = 4⇒ k= ±2

 2   1
k = −5 (нет решений)

Рассмотрим два случая:

Случай 1: x = 2y

Подставим в второе изначальное уравнение:

 4     2 2
y  +(2y) y = 5

y4+ 4y4 = 5

5y4 =5

y4 = 1

y = ±1

Найдем x:

y =1 ⇒ x= 2

y = −1 ⇒ x= −2

Случай 2: x = −2y

Подставим во второе изначальное уравнение:

y4+(−2y)2y2 =5

 4   4
y + 4y = 5

 4
5y =5

y4 = 1

y = ±1

Найдем x:

y = 1⇒ x= −2

y = −1⇒ x =2
Ответ:

(x1,y1)=(2,1)

(x2,y2)= (− 2,1)

(x ,y )= (2,−1)
  3 3

(x4,y4)=(2,1)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Преобразуем первое уравнение:

xy− x− y =29

xy − x− y+ 1= 30

(x− 1)(y− 1)= 30  (1′)

Преобразуем второе уравнение:

x2+ y2− x − y =72

(x +y)2− 2xy − (x+ y)=72 (2′)

Введем замену:

S =x +y,  P = xy

Перепишем уравнения через новые переменные:

{
   P −2 S = 29 (1’)
   S − 2P − S = 72 (2’)

Выразим P  из (1’):

P = S+ 29

Подставим в (2’):

 2
S − 2(S+ 29)− S = 72

S2 − 2S− 58− S = 72

S2− 3S− 130 =0

Решим квадратное уравнение:

       √------
S = 3±--9+-520-= 3±-23-
        2         2

S1 = 13, S2 = −10

Найдем соответствующие значения P :

П ри S = 13: P = 13+ 29= 42
П ри S = −10: P =− 10 +29= 19

Найдем пары (x,y):

Случай 1: S = 13,  P = 42

t2− 13t+ 42= 0

   13± √169−-168   13±1
t =------2----- = --2--

x = 7,  y = 6
x = 6,  y = 7

Случай 2: S = −10,  P = 19

t2+ 10t+ 19= 0

        √ -------      √--      √ -
t= −-10-±--100−-76= −10±--24 =− 5±  6
         2            2

       √ -         √-
x= −5 +√ 6,  y = −5− √6
x= −5 −  6,  y = −5+ 6
Ответ:

(x1,y1)=(7,6)

(x2,y2)=(6,7)

(x ,y )= (− 5+√6,− 5− √6)
  3 3

(x4,y4)= (− 5− √6,− 5+ √6)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Показать ответ и решение

Раскроем первое уравнение:

xy− 2x− 2y +4= 4

xy − 2x− 2y = 0

xy = 2x +2y (1′)

Выразим y  из преобразованного уравнения (1′):

xy− 2x =2y

y(x− 2)= 2x

y = x2−x2 (при x⁄= 2)

Подставим y =-2x-
   x − 2  во второе уравнение:

    (    )
x2+  -2x-  2+x ⋅-2x--= 3
     x − 2      x− 2

Упростим уравнение:

 2    4x2     2x2
x + (x− 2)2 + x−-2 = 3

Приведем к общему знаменателю (x− 2)2 :

 2     2    2   2             2
x (x− 2) + 4x +2x (x − 2)= 3(x − 2)

Раскроем скобки:

x2(x2− 4x+ 4)+ 4x2+ 2x3− 4x2 = 3(x2− 4x+ 4)

x4− 4x3 +4x2+ 4x2 +2x3− 4x2 =3x2− 12x +12

x4− 2x3+ 4x2− 3x2+ 12x− 12= 0

x4− 2x3 +x2+ 12x − 12= 0

Найдем рациональные корни. Проверим x= 1:

1− 2+ 1+ 12 − 12= 0 верно

Разложим на множители:

(x− 1)(x3− x2+12)= 0

Проверим x = −2  для кубического уравнения:

−8− 4+ 12= 0 верно

Получаем разложение:

            2
(x− 1)(x+ 2)(x − 3x +6)= 0

Найдем действительные корни:

x1 = 1, x2 = −2

Найдем соответствующие y :

  • При x= 1  :

       2-⋅1-
y = 1− 2 = −2
  • При x= −2:

    y = 2⋅(−2)= −-4= 1
    −2− 2  − 4
Ответ:

(x1,y1)= (1,−2)

(x2,y2)= (− 2,1)
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!