Для решения данной системы уравнений с двумя переменными, которая состоит из:
- ( x^2 - y = 4 )
- ( 2y - x = 7 )
мы можем использовать метод подстановки или метод алгебраического сложения. В данном случае воспользуемся методом подстановки.
Шаг 1: Выразим одну переменную через другую
Начнем со второго уравнения:
[ 2y - x = 7 ]
Выразим ( x ) через ( y ):
[ x = 2y - 7 ]
Шаг 2: Подставим выражение ( x ) в первое уравнение
Теперь подставим выражение для ( x ) в первое уравнение:
[ (2y - 7)^2 - y = 4 ]
Шаг 3: Решим полученное уравнение относительно ( y )
Раскроем скобки в уравнении:
[ (2y - 7)^2 = 4y^2 - 28y + 49 ]
Теперь наше уравнение принимает вид:
[ 4y^2 - 28y + 49 - y = 4 ]
Упростим его:
[ 4y^2 - 29y + 49 = 4 ]
Перенесем 4 в левую часть уравнения:
[ 4y^2 - 29y + 45 = 0 ]
Шаг 4: Найдем корни квадратного уравнения
Решим квадратное уравнение стандартным способом через формулу корней:
Квадратное уравнение имеет вид ( ay^2 + by + c = 0 ), где ( a = 4 ), ( b = -29 ), ( c = 45 ).
Формула корней:
[ y = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ]
Подставим значения:
[ b^2 = (-29)^2 = 841 ]
[ 4ac = 4 \times 4 \times 45 = 720 ]
[ b^2 - 4ac = 841 - 720 = 121 ]
Теперь находим корни:
[ y = \frac{29 \pm \sqrt{121}}{8} ]
[ \sqrt{121} = 11 ]
Таким образом, получаем два значения для ( y ):
( y_1 = \frac{29 + 11}{8} = \frac{40}{8} = 5 )
( y_2 = \frac{29 - 11}{8} = \frac{18}{8} = \frac{9}{4} )
Шаг 5: Найдем соответствующие значения ( x )
Теперь, когда у нас есть значения для ( y ), найдем соответствующие значения ( x ) используя выражение ( x = 2y - 7 ).
- Для ( y_1 = 5 ):
[ x = 2 \times 5 - 7 = 10 - 7 = 3 ]
- Для ( y_2 = \frac{9}{4} ):
[ x = 2 \times \frac{9}{4} - 7 = \frac{18}{4} - 7 = \frac{18}{4} - \frac{28}{4} = \frac{-10}{4} = -\frac{5}{2} ]
Ответ
Таким образом, система уравнений имеет два решения:
- ( (x, y) = (3, 5) )
- ( \left(x, y\right) = \left(-\frac{5}{2}, \frac{9}{4}\right) )