Рассмотрим данную систему уравнений:
- ( x^2 + 3y^2 = 31 )
- ( 2x^2 + 6y^2 = 31x )
Начнем с первого уравнения:
[ x^2 + 3y^2 = 31 ]
Из второго уравнения:
[ 2x^2 + 6y^2 = 31x ]
Обратим внимание, что второе уравнение можно упростить, разделив обе его части на 2:
[ x^2 + 3y^2 = \frac{31x}{2} ]
Теперь у нас есть две версии одного и того же выражения для ( x^2 + 3y^2 ):
[ x^2 + 3y^2 = 31 ]
[ x^2 + 3y^2 = \frac{31x}{2} ]
Приравняем правые части этих уравнений:
[ 31 = \frac{31x}{2} ]
Решим это уравнение относительно ( x ):
[ 31 = \frac{31x}{2} ]
Умножим обе части на 2, чтобы избавиться от дроби:
[ 62 = 31x ]
Разделим обе части на 31:
[ x = 2 ]
Теперь подставим ( x = 2 ) в первое уравнение для нахождения ( y ):
[ (2)^2 + 3y^2 = 31 ]
[ 4 + 3y^2 = 31 ]
[ 3y^2 = 31 - 4 ]
[ 3y^2 = 27 ]
[ y^2 = 9 ]
[ y = \pm 3 ]
Таким образом, решение системы уравнений:
[ x = 2 ]
[ y = 3 ]
или
[ x = 2 ]
[ y = -3 ]
Проверим решение подстановкой в оба уравнения исходной системы:
Для ( x = 2 ) и ( y = 3 ):
- ( x^2 + 3y^2 = 4 + 27 = 31 ) (выполняется)
- ( 2x^2 + 6y^2 = 2(4) + 6(9) = 8 + 54 = 62 = 31x = 31(2) = 62 ) (выполняется)
Для ( x = 2 ) и ( y = -3 ):
- ( x^2 + 3y^2 = 4 + 27 = 31 ) (выполняется)
- ( 2x^2 + 6y^2 = 2(4) + 6(9) = 8 + 54 = 62 = 31x = 31(2) = 62 ) (выполняется)
Таким образом, оба набора значений являются правильными решениями системы уравнений:
[ (x, y) = (2, 3) ]
[ (x, y) = (2, -3) ]