schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение системы уравнений: x^2 - xy + y^2 = 19 и 3x^2 - 4xy + 3y^2 = 42
help_outlineУсловие задачи
Реши по заданию Реши задачу: Под буквой а

lightbulbКраткий ответ
Решение системы уравнений включает замену переменных u = x^2 + y^2 и v = xy, что упрощает задачу. В результате находим значения x и y, удовлетворяющие исходной системе.
Подробное решение
Решение системы уравнений под буквой а)
Дана система уравнений:
\[ \begin{cases} x^2 - xy + y^2 = 19 \\ 3x^2 - 4xy + 3y^2 = 42 \end{cases} \]
Заметим, что левые части обоих уравнений являются однородными многочленами второй степени. Для решения введем новые переменные. Пусть:
\[ u = x^2 + y^2 \]
\[ v = xy \]
Тогда система примет вид:
\[ \begin{cases} u - v = 19 \\ 3u - 4v = 42 \end{cases} \]
Выразим \( u \) из первого уравнения:
\[ u = 19 + v \]
Подставим это выражение во второе уравнение:
\[ 3(19 + v) - 4v = 42 \]
\[ 57 + 3v - 4v = 42 \]
\[ -v = 42 - 57 \]
\[ -v = -15 \]
\[ v = 15 \]
Теперь найдем \( u \):
\[ u = 19 + 15 = 34 \]
Возвращаемся к переменным \( x \) и \( y \):
\[ \begin{cases} x^2 + y^2 = 34 \\ xy = 15 \end{cases} \]
Для решения этой системы воспользуемся формулами сокращенного умножения. Сначала прибавим к первому уравнению второе, умноженное на 2, а затем вычтем:
1) \( x^2 + 2xy + y^2 = 34 + 2 \cdot 15 \)
\[ (x + y)^2 = 64 \Rightarrow x + y = 8 \text{ или } x + y = -8 \]
2) \( x^2 - 2xy + y^2 = 34 - 2 \cdot 15 \)
\[ (x - y)^2 = 4 \Rightarrow x - y = 2 \text{ или } x - y = -2 \]
Рассмотрим возможные комбинации:
Случай 1:
\[ \begin{cases} x + y = 8 \\ x - y = 2 \end{cases} \Rightarrow 2x = 10 \Rightarrow x = 5, y = 3 \]
Случай 2:
\[ \begin{cases} x + y = 8 \\ x - y = -2 \end{cases} \Rightarrow 2x = 6 \Rightarrow x = 3, y = 5 \]
Случай 3:
\[ \begin{cases} x + y = -8 \\ x - y = 2 \end{cases} \Rightarrow 2x = -6 \Rightarrow x = -3, y = -5 \]
Случай 4:
\[ \begin{cases} x + y = -8 \\ x - y = -2 \end{cases} \Rightarrow 2x = -10 \Rightarrow x = -5, y = -3 \]
Ответ: (5; 3), (3; 5), (-3; -5), (-5; -3).