כיצד לפתור מערכות באמצעות שילובים לינאריים?
"מערכת משוואות" היא סוג של בעיה במתמטיקה בה יש לך שתי משוואות נפרדות או יותר ואתה צריך למצוא את הערכים של שני משתנים או יותר. באופן כללי, כדי שתוכלו למצוא פיתרון, עליכם לקבל משוואות שונות כמו מספר המשתנים שברצונכם למצוא. (ישנן בעיות מתקדמות בהן מספר המשוואות ומספר המשתנים אינם תואמים, אך כאן לא יטופל.)
שיטה 1 מתוך 5: סידור המשוואות לתחילת הפתרון
- 1זיהוי הפורמט הסטנדרטי. באלגברה, "הפורמט הסטנדרטי" למשוואה הוא כזה שנכתב כ- Ax + By = C {\ displaystyle Axe + By = C} . כאשר הם נכתבים בפורמט זה, בדרך כלל נבחרות האותיות A, B ו- C לייצוג ערכים מספריים, בעוד ש- x ו- y הם המשתנים שעליך לפתור.
- אתה יכול לעבוד בקלות עם משתנים שונים, אך המבנה של הפורמט הסטנדרטי יהיה זהה. לדוגמה, אם אתה פותר בעיה הקשורה לעסקים בנושא מכירת כובעים וצעיפים לחישוב המספר הכולל של פריטים שנמכרו, תוכל לבחור במשתנה h {\ displaystyle h} כדי לייצג את מספר הכובעים ו- s {\ displaystyle s} לייצג את מספר הצעיפים. הפורמט הסטנדרטי שלך במקרה זה ייראה כמו Ah + Bs = T {\ displaystyle Ah + Bs = T} . השלבים לפתרון הבעיה עדיין יהיו זהים.
- 2סדר מחדש את המשוואות שלך כדי להכניס אותן לפורמט סטנדרטי. זה עשוי לדרוש ממך לשלב מונחים דומים, אם כל משתנה מופיע במשוואה יותר מפעם אחת, למשל. יהיה עליך להזיז את התנאים כך שהם יופיעו בסדר הנכון.
- לדוגמא, בהתחשב במשוואה 2x + y + 2y + 3x + 1 = 4 {\ displaystyle 2x + y + 2y + 3x + 1 = 4} , עליך לבצע את השלבים הבאים כדי להגיע לפורמט סטנדרטי:
- 2x + y + 2y + 3x + 1 = 4 {\ displaystyle 2x + y + 2y + 3x + 1 = 4} (משוואה נתונה)
- 5x + 3y + 1 = 4 {\ displaystyle 5x + 3y + 1 = 4} (שלבו מונחים דומים)
- 5x + 3y = 3 {\ displaystyle 5x + 3y = 3} (חיסר 1 משני הצדדים)
- יתכן שאתה מכיר לראות משוואות ליניאריות בצורה y = mx + b {\ displaystyle y = mx + b} . זה נקרא צורת "יירוט שיפוע" של קו. זה שימושי למטרות שונות. ניתן להשתמש בו כדי לפתור את המערכת על ידי שילובים לינאריים, אך עדיף לפורמט הסטנדרטי Ax + By = C. אם יש לך את הנתונים בצורה של יירוט שיפוע, יהיה עליך לכתוב אותם מחדש באופן אלגברי לפורמט סטנדרטי באופן הבא:
- y = mx + b {\ displaystyle y = mx + b} (נתון צורת יירוט שיפוע)
- y − mx = b {\ displaystyle y-mx = b} (הפחת mx משני הצדדים)
- - mx + y = b {\ displaystyle mx + y = b} (סדר מחדש את המונחים כדי לקבל x ראשון)
- A = -m, B = 1, C = b (הגדר מחדש מונחים לפורמט סטנדרטי)
- לדוגמא, בהתחשב במשוואה 2x + y + 2y + 3x + 1 = 4 {\ displaystyle 2x + y + 2y + 3x + 1 = 4} , עליך לבצע את השלבים הבאים כדי להגיע לפורמט סטנדרטי:
- 3כתוב את המשוואות שלך כך שהמשתנים יתיישרו. כדאי לכתוב את המשוואות שלך עם אחת ישירות על השנייה, כך שהמונחים הדומים מסתדרים.
- לדוגמה, אם יש לך את שתי המשוואות, בפורמט סטנדרטי, של 2x − 2y = 5 {\ displaystyle 2x-2y = 5} ו- 3x + 2y = 8 {\ displaystyle 3x + 2y = 8} , כתוב אותם בשתי שורות כפי ש:
- 2x − 2y = 5 {\ displaystyle 2x-2y = 5}
- 3x + 2y = 8 {\ displaystyle 3x + 2y = 8}
- לדוגמה, אם יש לך את שתי המשוואות, בפורמט סטנדרטי, של 2x − 2y = 5 {\ displaystyle 2x-2y = 5} ו- 3x + 2y = 8 {\ displaystyle 3x + 2y = 8} , כתוב אותם בשתי שורות כפי ש:
שיטה 2 מתוך 5: שימוש בשילובים לינאריים אם זוג מקדמים תואמים
- 1בחן את המשוואות בפורמט סטנדרטי. כשיש את המשוואות שלך בפורמט סטנדרטי, בשורה כך שהמונחים הדומים מיושרים, בדוק את המקדמים. אתה מחפש זוג מקדמים אחד שתואם.
- לדוגמה, שקול שתי משוואות אלה:
- 2x + y = 5 {\ displaystyle 2x + y = 5}
- 2x − 3y = 1 {\ displaystyle 2x-3y = 1}
- אתה אמור לראות מהר מאוד שהמונח 2x {\ displaystyle 2x} מופיע זהה בכל משוואה.
- היזהר מאוד בעת התאמת התנאים. חפש גם את הסימנים (פלוס מינוס) שיתאימו. בשיטת פתרון זו, המונחים 2x {\ displaystyle 2x} ו- -2x {\ displaystyle -2x} אינם נחשבים זהים.
- אם למערכת שלך אין זוג מקדמים תואמים, אינך יכול להשתמש בשיטה זו לפתרון. יהיה עליך להמשיך לשיטה הבאה.
- לדוגמה, שקול שתי משוואות אלה:
- 2גרע מונחים תואמים. בעבודה על פני המערכת משמאל לימין, מחסרים כל מונח של המשוואה השנייה מהמונח המקביל למשוואה הראשונה.
- יכול להיות מועיל פשוט לשרטט קו אופקי ארוך על החלק התחתון של שתי המשוואות ולהחסיר כלפי מטה, כפי שהיית עושה עם כל בעיית חיסור רגילה.
- 2x + y = 5 {\ displaystyle 2x + y = 5}
- 2x − 3y = 1 {\ displaystyle 2x-3y = 1}
- - - - - - - - - - - - - -
- 0x + 4y = 4 {\ displaystyle 0x + 4y = 4}
- יכול להיות מועיל פשוט לשרטט קו אופקי ארוך על החלק התחתון של שתי המשוואות ולהחסיר כלפי מטה, כפי שהיית עושה עם כל בעיית חיסור רגילה.
- 3כתוב את התוצאה. אם אחד המונחים שלך תואם במדויק, כמו שצריך, והחסרת נכון, אז יש לבטל את אחד המשתנים מהבעיה. כתוב את מה שנשאר לך כמשוואה אחת.
- בדוגמה שלמעלה, אתה צריך להישאר עם 4y = 4 {\ displaystyle 4y = 4} .
- מכיוון שאחד המשתנים מתבטל בשיטה זו, ישנם ספרי לימוד אשר יתייחסו אליה כאל שיטת "חיסול" לפתרון מערכת משוואות.
- 4לפתור את המשתנה שנותר. מה שנשאר לך צריך להיות משוואה פשוטה למדי, משתנה אחת. פתור אותו על ידי חלוקת שני צדי המשוואה במקדם.
- בדוגמה שלמעלה, חלק את שני הצדדים של 4y = 4 {\ displaystyle 4y = 4} ב- 4. תישאר עם הפתרון y = 1 {\ displaystyle y = 1} .
- 5החלף פתרון זה באחת המשוואות המקוריות שלך. קח את הפתרון הזה, בדוגמה שלנו y = 1, והחליף אותו במקום y {\ displaystyle y} באחת מהמשוואות המקוריות.
- במקרה זה, אנו יכולים לבחור את הדוגמה הראשונה, 2x + y = 5 {\ displaystyle 2x + y = 5} . כאשר אתה מחליף את המשתנה בפתרון שלו, יהיה לך 2x + 1 = 5 {\ displaystyle 2x + 1 = 5} .
- 6לפתור את המשתנה שנותר. השתמש בצעדים אלגבריים בסיסיים כדי לפתור את המשתנה הנותר. זכרו כי כל פעולה שתעשו לצד אחד של המשוואה, עליכם לעשות גם לצד השני. לדוגמה:
- 2x + 1 = 5 {\ displaystyle 2x + 1 = 5} (משוואה מקורית)
- 2x = 4 {\ displaystyle 2x = 4} (חיסר 1 משני הצדדים)
- x = 2 {\ displaystyle x = 2} (חלק את שני הצדדים ב -2 כדי לקבל פתרון)
- 7בדוק את שני הפתרונות שלך. ודא שביצעת את העבודה כהלכה על ידי בדיקת הפתרונות שלך. אתה אמור להיות מסוגל למקם את שני הפתרונות שלך, בדוגמה זו x = 2 {\ displaystyle x = 2} ו- y = 1 {\ displaystyle y = 1} , בכל אחת מהמשוואות המקוריות. כשתפשט אחר כך את המשוואות, תקבל הצהרות אמיתיות.
- לדוגמה, בדוק את המשוואה הראשונה באופן הבא:
- 2x + y = 5 {\ displaystyle 2x + y = 5} (משוואה מקורית)
- 2 ∗ 2 + 1 = 5 {\ displaystyle 2 * 2 + 1 = 5} (הכנס ערכים ל- x ו- y)
- 4 + 1 = 5 {\ displaystyle 4 + 1 = 5} (הפשט את הכפל)
- 5 = 5 {\ displaystyle 5 = 5} (פשוט להוסיף, כדי לקבל פיתרון)
- המשפט האמיתי 5 = 5 מראה שהפתרון נכון.
- בדוק את המשוואה השנייה באופן הבא:
- 2x − 3y = 1 {\ displaystyle 2x-3y = 1} (משוואה מקורית)
- 2 ∗ 2−3 ∗ 1 = 1 {\ displaystyle 2 * 2-3 * 1 = 1} (הכניסו ערכים ל- x ו- y)
- 4−3 = 1 {\ displaystyle 4-3 = 1} (פשט את הכפל)
- 1 = 1 {\ displaystyle 1 = 1} (פשט את החיסור, כדי לקבל פיתרון)
- המשפט האמיתי 1 = 1 מראה שהפתרון נכון.
- לדוגמה, בדוק את המשוואה הראשונה באופן הבא:
- 8כתוב את הפתרון שלך. הפיתרון הסופי, שהוכחת שהוא עובד בשתי המשוואות, הוא x = 2 {\ displaystyle x = 2} ו- y = 1 {\ displaystyle y = 1} .
- אם אתה עובד על גרפים של פונקציות ליניאריות, אתה יכול גם לכתוב את הפתרון שלך כזוג הורה. לפיכך, לדוגמא זו, היית כותב x = 2 {\ displaystyle x = 2} ו- y = 1 {\ displaystyle y = 1} בצורה (21) {\ displaystyle (21)} .
שיטה 3 מתוך 5: שימוש בשילובים לינאריים אם זוג מקדמים הם הפכים
- 1בחן את המשוואות בפורמט סטנדרטי. הגדר את שתי המשוואות שלך בפורמט סטנדרטי והסתכל על המקדמים של כל אחד מהמשתנים שלך. אתה מחפש את הנסיבות בהן המספרים זהים אך הסימנים שונים.
- שקול דוגמה זו:
- x − 3y = 5 {\ displaystyle x-3y = 5}
- 2x + 3y = 19 {\ displaystyle 2x + 3y = 19}
- בבדיקה, אתה אמור לראות שהמשוואה הראשונה מכילה את המונח −3y {\ displaystyle -3y} , ואילו המשוואה השנייה מכילה את המונח 3y {\ displaystyle 3y} . שני מונחים אלה הם הפכים זה לזה.
- שקול דוגמה זו:
- 2הוסף מונחים תואמים. בעבודה על פני המערכת משמאל לימין, הוסף כל מונח של המשוואה הראשונה למונח המקביל למשוואה השנייה. זה יכול להיות מועיל פשוט לצייר קו אופקי ארוך על החלק התחתון של שתי המשוואות ולהוסיף כלפי מטה, כפי שהיית עושה עם כל בעיית תוספת רגילה.
- הדוגמה שלעיל מסתדרת באופן הבא:
- x − 3y = 5 {\ displaystyle x-3y = 5}
- 2x + 3y = 19 {\ displaystyle 2x + 3y = 19}
- - - - - - - - - - - - - - -
- 3x = 24 {\ displaystyle 3x = 24}
- הדוגמה שלעיל מסתדרת באופן הבא:
- 3כתוב את התוצאה. מכיוון שהוספת, ואחד המונחים שלך הכיל הפכים, יש להסיר את הבעיה באחד המשתנים. כתוב את מה שנשאר לך כמשוואה אחת.
- בדוגמה שלמעלה, המשתנה y {\ displaystyle y} בוטל. המשוואה הנותרת היא 3x = 24 {\ displaystyle 3x = 24} .
- מכיוון שאחד מהמשתנים מתבטל בשיטה זו, כמו בשיטת החיסור הקודמת, ספרי לימוד מסוימים יתייחסו לזה כשיטת "חיסול" לפתרון מערכת משוואות.
- 4לפתור את המשתנה שנותר. מה שנשאר לך צריך להיות משוואה פשוטה למדי, משתנה אחת. פתור אותו על ידי חלוקת שני צדי המשוואה במקדם.
- בדוגמה שלעיל, חלק את שני הצדדים של 3x = 24 {\ displaystyle 3x = 24} ב- 3. תישאר עם הפתרון x = 8 {\ displaystyle x = 8} .
- 5לפתור את המשתנה השני. קח את הפתרון הזה, בדוגמה שלנו x = 8, והחלף אותו במקום x {\ displaystyle x} באחת מהמשוואות המקוריות.
- בחר את המשוואה הראשונה:
- x − 3y = 5 {\ displaystyle x-3y = 5} (משוואה מקורית)
- 8−3y = 5 {\ displaystyle 8-3y = 5} (הכנס ערך של x)
- - 3y = {\ displaystyle 3y =} - 3 {\ displaystyle 3} <הפחת 8 משני הצדדים)
- y = 1 {\ displaystyle y = 1} (חלק את שני הצדדים ב- -3, כדי לקבל פתרון)
- בחר את המשוואה הראשונה:
- 6בדוק את שני הפתרונות שלך. ודא שביצעת את העבודה כהלכה על ידי בדיקת הפתרונות שלך. אתה אמור להיות מסוגל למקם את שני הפתרונות שלך, בדוגמה זו x = 8 {\ displaystyle x = 8} ו- y = 1 {\ displaystyle y = 1} , בכל אחת מהמשוואות המקוריות. כשתפשט אחר כך את המשוואות, תקבל הצהרות אמיתיות.
- לדוגמה, התחל במשוואה הראשונה:
- x − 3y = 5 {\ displaystyle x-3y = 5} (משוואה מקורית)
- 8−3 ∗ 1 = 5 {\ displaystyle 8-3 * 1 = 5} (הכניסו ערכים של x ו- y)
- 8−3 = 5 {\ displaystyle 8-3 = 5} (הפשט את הכפל)
- 5 = 5 {\ displaystyle 5 = 5} (פשט את החיסור כדי לקבל פיתרון)
- המשפט האמיתי 5 = 5 מראה שהפתרון נכון.
- עכשיו נסה את המשוואה השנייה:
- 2x + 3y = 19 {\ displaystyle 2x + 3y = 19} (משוואה מקורית)
- 2 ∗ 8 + 3 ∗ 1 = 19 {\ displaystyle 2 * 8 + 3 * 1 = 19} (הכנס ערכים של x ו- y)
- 16 + 3 = 19 {\ displaystyle 16 + 3 = 19} (הפשט את הכפל)
- 19 = 19 {\ displaystyle 19 = 19} (פשט את התוספת כדי לקבל פתרון)
- ההצהרה האמיתית 19 = 19 מראה שהפתרון נכון.
- לדוגמה, התחל במשוואה הראשונה:
- 7כתוב את הפתרון שלך. הפיתרון הסופי, שהוכחת שהוא עובד בשתי המשוואות, הוא x = 8 {\ displaystyle x = 8} ו- y = 1 {\ displaystyle y = 1} .
- אם אתה עובד על גרף של פונקציות ליניאריות, אתה יכול גם לכתוב את הפתרון שלך כזוג מסודר. זה לדוגמא זו היית כותב x = 8 {\ displaystyle x = 8} ו- y = 1 {\ displaystyle y = 1} בצורה (81) {\ displaystyle (81)} .
שיטה 4 מתוך 5: שימוש בשילובים לינאריים לכל מקדם
- 1בחן את המשוואות בפורמט סטנדרטי. סביר יותר כי למערכת המשוואות שלך לא יהיה זוג מקדמים תואמים או מנוגדים. כאשר אתה מסדר את שתי המשוואות ומשווה מקדמים, אלא אם כן שני מקדמים (A ו- B של הפורמט הסטנדרטי) תואמים במדויק, עליך לבצע כמה צעדים נוספים.
- לדוגמה, שקול את שתי המשוואות הראשוניות האלה:
- 3x + 2y = 6 {\ displaystyle 3x + 2y = 6}
- 8x − 4y = 2 {\ displaystyle 8x-4y = 2}
- כאשר אתה בוחן אותם, אין מקדמים תואמים למונחים דומים. כלומר, ה- 3x אינו תואם ל- 8x, וה- 2y אינו תואם את ה- -4y. אין גם זוג הפכים.
- לדוגמה, שקול את שתי המשוואות הראשוניות האלה:
- 2צור זוג מקדמים תואמים או מנוגדים. בחן את שתי המשוואות והחליט באיזה מספר אתה יכול להשתמש כדי להכפיל אחת מהמשוואות, כדי ליצור זוג מקדמים תואמים או מנוגדים. לדוגמא, בהתחשב במערכת 3x + 2y = 6 {\ displaystyle 3x + 2y = 6} ו- 8x − 4y = 2 {\ displaystyle 8x-4y = 2} , אתה אמור להיות מסוגל לראות שהמשוואה הראשונה מכילה מונח 2y {\ displaystyle 2y} והמשוואה השנייה מכילה מונח - 4y {\ displaystyle 4y} . אם תכפיל את הקדנציה הראשונה, יהיה לך זוג מקדמים מנוגדים.
- הכפל כל מונח של המשוואה כדי ליצור משוואה חדשה לפתרון. בדוגמה זו, הכפל כל מונח של המשוואה הראשונה ב- 2 {\ displaystyle 2} . זה יהפוך את המשוואה המקורית 3x + 2y = 6 {\ displaystyle 3x + 2y = 6} ל- 6x + 4y = 12 {\ displaystyle 6x + 4y = 12} . שימו לב שיש לכם כעת זוג מקדמים מנוגדים במונחי y {\ displaystyle y} של 4y {\ displaystyle 4y} ו- - 4y {\ displaystyle 4y} .
- במקרים מסוימים, ייתכן שתצטרך לבצע כפל כפול, או להשתמש בשבר. לדוגמא, במערכת 2x − 3y = 2 {\ displaystyle 2x-3y = 2} ו- 5x + 2y = 1 {\ displaystyle 5x + 2y = 1} , אין מקדמים שהם מכפילים שלמים פשוטים זה מזה. אתה יכול להכפיל את המשוואה הראשונה ב -2,5 {\ displaystyle 2,5} כדי ליצור 5x − 152y = 5 {\ displaystyle 5x - {\ frac {15} {2}} y = 5} , ועכשיו ה- x {\ מקדמי displaystyle x} מוכנים לביטול. לחלופין, אם אתה מעדיף לא לעבוד עם שברים, תוכל להכפיל את המשוואה הראשונה ב -5 ואת המשוואה השנייה ב- 2. זה ייצור שתי משוואות חדשות לחלוטין, כדלקמן:
- 2x − 3y = 2 {\ displaystyle 2x-3y = 2} (משוואה מקורית ראשונה)
- 5x + 2y = 1 {\ displaystyle 5x + 2y = 1} (משוואה מקורית שנייה)
- עכשיו הכפל את המשוואה הראשונה ב- 5 ואת המשוואה השנייה ב- 2
- 5 * (2x-3Y = 2) {\ displaystyle 5 * (2x-3Y = 2)} →→ 10x-15y = 10 {\ displaystyle 10x-15y = 10}
- 2 ∗ (5x + 2y = 1) {\ displaystyle 2 * (5x + 2y = 1)} → 10x + 4y = 2 {\ displaystyle 10x + 4y = 2}
- 3הוסף או הפחת את שתי המשוואות החדשות. אם יצרת זוג מקדמים תואמים, תגרע מונחים כדי לחסל משתנה אחד. אם יצרת זוג מקדמים מנוגדים, תוסיף מונחים כדי לחסל משתנה אחד. שקול את הדוגמה הבאה:
- 6x + 4y = 12 {\ displaystyle 6x + 4y = 12} (משוואה ראשונה)
- 8x − 4y = 2 {\ displaystyle 8x-4y = 2} (משוואה שנייה)
- - - - - - - - - - - - -
- 14x = 14 {\ displaystyle 14x = 14} (הוסיפו שתי משוואות יחד לביטול y מונחים)
- x = 1 {\ displaystyle x = 1} (חלקו ב- 14 לקבלת פתרון)
- 4החלף פתרון זה באחת המשוואות המקוריות שלך. קח את הפתרון הזה, בדוגמה שלנו x = 1, והחלף אותו במקום x {\ displaystyle x} באחת מהמשוואות המקוריות. זה עובד באופן הבא:
- 3x + 2y = 6 {\ displaystyle 3x + 2y = 6} (משוואה מקורית)
- 3 ∗ 1 + 2y = 6 {\ displaystyle 3 * 1 + 2y = 6} (הכנס ערך x)
- 3 + 2y = 6 {\ displaystyle 3 + 2y = 6} (פשט את הכפל)
- 2y = 3 {\ displaystyle 2y = 3} (חיסר 3 משני הצדדים)
- y = 32 {\ displaystyle y = {\ frac {3} {2}}} (חלקו את שני הצדדים ב- 2)
- 5בדוק את שני הפתרונות שלך. ודא שביצעת את העבודה כהלכה על ידי בדיקת הפתרונות שלך. אתה אמור להיות מסוגל למקם את שני הפתרונות שלך, בדוגמה זו x = 1 {\ displaystyle x = 1} ו- y = 32 {\ displaystyle y = {\ frac {3} {2}}} , בכל אחת מהמשוואות המקוריות.. כאשר אתה מפשט את המשוואות, אתה אמור לקבל אמירות אמיתיות.
- לדוגמה, בדוק את המשוואה הראשונה:
- 3x + 2y = 6 {\ displaystyle 3x + 2y = 6} (משוואה מקורית)
- 3 ∗ 1 + 2 ∗ 32 = 6 {\ displaystyle 3 * 1 + 2 * {\ frac {3} {2}} = 6} (הכנס ערכי x ו- y)
- 3 + 3 = 6 {\ displaystyle 3 + 3 = 6} (הפשט את הכפל)
- 6 = 6 {\ displaystyle 6 = 6} (פשט את התוספת כדי לקבל פתרון)
- המשפט האמיתי 6 = 6 {\ displaystyle 6 = 6} מראה שהפתרון נכון.
- כעת בדוק את המשוואה השנייה באופן הבא:
- 8x − 4y = 2 {\ displaystyle 8x-4y = 2} (משוואה מקורית)
- 8 ∗ 1−4 ∗ 32 = 2 {\ displaystyle 8 * 1-4 * {\ frac {3} {2}} = 2} (הוסף ערכי x ו- y)
- 8−6 = 2 {\ displaystyle 8-6 = 2} (הפשט את הכפל)
- 2 = 2 {\ displaystyle 2 = 2} (פשוט חיסור)
- המשפט האמיתי 2 = 2 {\ displaystyle 2 = 2} מראה שהפתרון נכון.
- לדוגמה, בדוק את המשוואה הראשונה:
- 6כתוב את הפתרון שלך. הפיתרון הסופי, שהוכחת שהוא עובד בשתי המשוואות, הוא x = 1 {\ displaystyle x = 1} ו- y = 32 {\ displaystyle y = {\ frac {3} {2}}} .
- אם אתה עובד על גרפים של פונקציות ליניאריות, אתה יכול גם לכתוב את הפתרון שלך כזוג הורה. לדוגמה זו היית כותב x = 1 {\ displaystyle x = 1} ו- y = 32 {\ displaystyle y = {\ frac {3} {2}}} בצורה (132) {\ displaystyle (1, {\ frac {3} {2}})} .
שיטה 5 מתוך 5: התמודדות עם נסיבות מיוחדות
- 1זיהוי משוואות זהות כבעלות פתרונות אינסופיים. בנסיבות מסוימות, למערכת המשוואות הליניאריות שלך עשויים להיות פתרונות אינסופיים. המשמעות היא שכל זוג ערכים שתכניס לשני המשתנים יהפוך את שתי המשוואות לנכונות. זה קורה כאשר שתי המשוואות הן באמת רק וריאציות אלגבריות של אותה משוואה יחידה.
- לדוגמה, שקול שתי משוואות אלה:
- 2x + 8y = 18 {\ displaystyle 2x + 8y = 18}
- x + 4y = 9 {\ displaystyle x + 4y = 9}
- אם תתחיל לעבוד על מערכת זו ותנסה ליצור זוג מקדמים תואמים, תגלה שעל ידי הכפלת המשוואה השנייה ב- 2 תיצור את המשוואה 2x + 8y = 18 {\ displaystyle 2x + 8y = 18} . זהו התאמה מדויקת של המשוואה הראשונה. אם תמשיך בשלבים, בסופו של דבר תקבל את התוצאה 0 = 0 {\ displaystyle 0 = 0} .
- פתרון של 0 = 0 פירושו שיש לך פתרונות "אינסופיים" או שאתה יכול פשוט לומר ששתי המשוואות זהות.
- אם אתה מחשיב מערכת זו בצורה גרפית ומתווה את הקווים המיוצגים על ידי שתי המשוואות, הפיתרון "האינסופי" פירושו ששני הקווים מונחים בדיוק אחד על השני. זו באמת רק שורה אחת.
- לדוגמה, שקול שתי משוואות אלה:
- 2מצא מערכות ללא פתרון. לעיתים עשויה להיות לך מערכת בה שתי המשוואות, כאשר הן נכתבות בצורה סטנדרטית, כמעט זהות, אלא שהמונח הקבוע C שונה. למערכת כזו אין פיתרון.
- שקול משוואות אלה:
- 4x + 2y = 6 {\ displaystyle 4x + 2y = 6}
- 2x + y = 4 {\ displaystyle 2x + y = 4}
- במבט ראשון, אלה נראים כמו משוואות שונות מאוד. עם זאת, כאשר אתה מתחיל לפתור ומכפיל כל מונח של המשוואה השנייה ב -2 כדי לנסות ליצור מקדמים תואמים, תוכל לסיים את שתי המשוואות:
- 4x + 2y = 6 {\ displaystyle 4x + 2y = 6}
- 4x + 2y = 8 {\ displaystyle 4x + 2y = 8}
- זהו מצב בלתי אפשרי, מכיוון שהביטוי 4x + 2y {\ displaystyle 4x + 2y} אינו יכול להיות שווה ל- 6 ו- 8 בו זמנית. אם היית מנסה לפתור זאת על ידי חיסור התנאים, היית מגיע לתוצאה 0 = −2 {\ displaystyle 0 = -2} , שהיא משפט שגוי. בנסיבות כאלה, תגובתך היא שאין פיתרון למערכת זו.
- אם אתה שוקל מה המשמעות של מערכת זו בצורה גרפית, אלה שני קווים מקבילים. הם לעולם לא יצטלבו, ולכן אין פיתרון יחיד למערכת.
- שקול משוואות אלה:
- 3השתמש במטריצה למערכות עם יותר משני משתנים. ייתכן שלמערכת משוואות ליניאריות יהיו יותר משני משתנים. יתכן שיש לך 3, 4 או כמה משתנים כפי שהבעיה מכתיבה. מציאת פתרון למערכת פירושה מציאת ערך יחיד לכל משתנה שהופך כל משוואה במערכת לנכונה. כדי למצוא פתרון יחיד וייחודי, עליך להיות בעל משוואות רבות ככל שיש לך משתנים. לפיכך, אם יש לך את המשתנים x, y {\ displaystyle x, y} ו- z {\ displaystyle z} , אתה צריך שלוש משוואות.
- פתרון מערכת של שלושה משתנים או יותר יכול להיעשות באמצעות השילובים הליניאריים המוסברים כאן, אך זה מסתבך מאוד. השיטה המועדפת היא שימוש במטריצות, שהוא מתקדם מדי למאמר זה. יתכן שתרצה לקרוא השתמש במחשבון גרפי כדי לפתור מערכת משוואות.
- שים לב ששילובים לינאריים הם רק דרך אחת לפתור מערכת משוואות. ניתן גם לפתור מערכת באמצעות החלפה. לעזרה בנושא זה, ראה פתרון מערכות של משוואות אלגבריות המכילות שני משתנים.
- יש לשים לב תמיד לסימני המקדמים. טעויות נפוצות מתרחשות כאשר אנשים מתגעגעים לסימנים שליליים. זכור שאם הסימנים תואמים, אז תגרע מונחים כדי לחסל משתנה. אם הסימנים הם הפכים, תוסיף לחסל משתנה.
קרא גם: איך להמיר פרנהייט לקלווין?
שאלות ותשובות
- כיצד ניתן לפתור 2 × + 5y = 0,33 × -2y = 8זו דרך מוזרה לכתוב את הבעיה. על ידי שימוש בשני סימנים שווים בקו כזה, שילבת שתי משוואות שונות. פירוק אלה נותן 2x + 5y = 8 ו- 0,33 x -2y = 8. מכיוון שכל משוואה שווה ל- 8, אתה יכול פשוט להוריד את ה- 8 ולשים את שתי המשוואות שוות זו לזו, כך שיש לך 2x + 5y = 0,33 x-2y. מכיוון שיש לך שני משתנים, ורק משוואה אחת, אינך יכול לקבל פתרון אחד. הטוב ביותר שאתה יכול לעשות הוא לפשט את המשוואה על ידי שילוב של מונחים דומים. זה ייתן 1,67 x = -7y. אם ברצונך לכתוב זאת בצורה של יירוט שיפוע כדי לתאר קו, תוכל לחלק את שני הצדדים ב- 7 ולהחליף צד, כדי לקבל y = -2,51 x. הניחוש שלי הוא שכנראה העתקת את הבעיה שלך בצורה לא נכונה. בדוק זאת שוב.
- בהתחשב בשתי המשוואות 6x + 2y = 2 ו- 8x + 3y = 14, הסביר כיצד לדעת למצוא את הכפולה הכי פחות נפוצה (LCM) של שני מספרים יכולה לעזור לך לפתור את מערכת המשוואות המוצגת כאן על ידי ביטול מונחי ה- x.משוואות אלה כבר כתובות בפורמט סטנדרטי, Ax + By = C. עם זאת, מקדמי x אינם תואמים, ולכן הם אינם מוכנים לחיסול. כדי לבטל את מונחי x, עליך לבצע שלב כפל. הדרך המהירה ביותר להכפיל תהיה להכפיל את המשוואה הראשונה במקדם x מהמשוואה השנייה, ומכפיל את המשוואה השנייה במקדם ה- x מהמשוואה הראשונה. זה ייתן לך את המשוואות 48x + 16y = 16 ו- 48x + 18y = 84. מדובר במספרים גדולים מאוד ומסורבלים. אם אתה מזהה של- 6 ו- 8 יש מכפיל משותף לפחות של 24, תוכל לבחור במספרים שונים להכפלת. הכפל את המשוואה הראשונה ב- 4 ואת המשוואה השנייה ב- 3, ותצור 24x + 8y = 8 ו- 24x + 9y = 42. כעת תוכל לפתור את המערכת ביתר קלות.
- זו רק שיטת החיסול. האם יש שיטה פשוטה יותר אחרת?יש גם את שיטת ההחלפה, אך היא פשוט יותר במקרים מסוימים.
- כיצד אוכל לפשט את הביטוי 3 (x - y) + 4 (x + 2y)?בצע את הכפל והתוספות שצוינו: 3 (xy) + 4 (x + 2y) = 3x - 3y + 4x + 8y = 7x + 5y.
- מדוע שילוב לינארי עובד?זה עובד מכיוון שכל משוואה תקפה באופן עצמאי זה מזה. לפיכך, אתה פותר משוואה אחת עבור משתנה מסוים, ואז משתמש בערך שהתגלה של המשתנה הזה במשוואה אחרת כדי לגלות את הערך של משתנה אחר, וממשיך בתהליך זה (במידת הצורך) כדי לגלות את הערך של כל משתנה.