schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение системы уравнений: x/y + y/x = 34/15 и x^2 + y^2 = 34
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Решение системы уравнений начинается с преобразования первого уравнения и подстановки значения x^2 + y^2. В результате получаем xy = 15, что упрощает дальнейшее решение.
Подробное решение
Решим систему уравнений.
Система уравнений:
\[
\begin{cases}
\frac{x}{y} + \frac{y}{x} = \frac{34}{15} \\
x^2 + y^2 = 34
\end{cases}
\]
Шаг 1: Преобразуем первое уравнение.
Приведем дроби к общему знаменателю:
\[
\frac{x \cdot x}{y \cdot x} + \frac{y \cdot y}{x \cdot y} = \frac{34}{15}
\]
\[
\frac{x^2 + y^2}{xy} = \frac{34}{15}
\]
Шаг 2: Подставим значение \(x^2 + y^2\) из второго уравнения в преобразованное первое уравнение.
Из второго уравнения мы знаем, что \(x^2 + y^2 = 34\).
Подставим это значение:
\[
\frac{34}{xy} = \frac{34}{15}
\]
Шаг 3: Найдем значение \(xy\).
Из уравнения \(\frac{34}{xy} = \frac{34}{15}\) следует, что:
\[
xy = 15
\]
Шаг 4: Теперь у нас есть новая система уравнений:
\[
\begin{cases}
xy = 15 \\
x^2 + y^2 = 34
\end{cases}
\]
Из первого уравнения выразим \(y\):
\[
y = \frac{15}{x}
\]
Шаг 5: Подставим выражение для \(y\) во второе уравнение:
\[
x^2 + \left(\frac{15}{x}\right)^2 = 34
\]
\[
x^2 + \frac{225}{x^2} = 34
\]
Шаг 6: Умножим все члены уравнения на \(x^2\) (при условии, что \(x \neq 0\), что следует из \(xy=15\)):
\[
x^4 + 225 = 34x^2
\]
Перенесем все члены в одну сторону, чтобы получить биквадратное уравнение:
\[
x^4 - 34x^2 + 225 = 0
\]
Шаг 7: Сделаем замену переменной. Пусть \(t = x^2\). Тогда уравнение примет вид:
\[
t^2 - 34t + 225 = 0
\]
Шаг 8: Решим квадратное уравнение относительно \(t\) с помощью дискриминанта.
Формула дискриминанта: \(D = b^2 - 4ac\)
Здесь \(a=1\), \(b=-34\), \(c=225\).
\[
D = (-34)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 225
\]
\[
D = 1156 - 900
\]
\[
D = 256
\]
Найдем корень из дискриминанта:
\[
\sqrt{D} = \sqrt{256} = 16
\]
Шаг 9: Найдем значения \(t\).
Формула для корней квадратного уравнения: \(t = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}\)
\[
t_1 = \frac{-(-34) + 16}{2 \cdot 1} = \frac{34 + 16}{2} = \frac{50}{2} = 25
\]
\[
t_2 = \frac{-(-34) - 16}{2 \cdot 1} = \frac{34 - 16}{2} = \frac{18}{2} = 9
\]
Шаг 10: Вернемся к переменной \(x\), используя \(t = x^2\).
Случай 1: \(t_1 = 25\)
\[
x^2 = 25
\]
\[
x = \sqrt{25} \quad \text{или} \quad x = -\sqrt{25}
\]
\[
x_1 = 5
\]
\[
x_2 = -5
\]
Случай 2: \(t_2 = 9\)
\[
x^2 = 9
\]
\[
x = \sqrt{9} \quad \text{или} \quad x = -\sqrt{9}
\]
\[
x_3 = 3
\]
\[
x_4 = -3
\]
Шаг 11: Найдем соответствующие значения \(y\) для каждого значения \(x\), используя \(y = \frac{15}{x}\).
Для \(x_1 = 5\):
\[
y_1 = \frac{15}{5} = 3
\]
Пара решений: \((5, 3)\)
Для \(x_2 = -5\):
\[
y_2 = \frac{15}{-5} = -3
\]
Пара решений: \((-5, -3)\)
Для \(x_3 = 3\):
\[
y_3 = \frac{15}{3} = 5
\]
Пара решений: \((3, 5)\)
Для \(x_4 = -3\):
\[
y_4 = \frac{15}{-3} = -5
\]
Пара решений: \((-3, -5)\)
Все значения \(x\), которые у нас получились: \(5, -5, 3, -3\).
Ответ:
Все значения \(x\), которые у вас получились: \(5, -5, 3, -3\).