Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Do rozwiązywania układów równań użyjemy najbardziej skutecznych metod. Algebraiczne rozwiązywanie układów równań kwadratowychukład równań kwadratowychukładów równań kwadratowych sprowadza się do metody podstawiania jednej niewiadomej w miejsce drugiej niewiadomej lub metody przeciwnych współczynników. Oprócz algebraicznej metody rozwiązywania układów równań kwadratowych, istnieje również metoda graficzna.

Przykład 1

Rozwiążemy układ równań:

x2+y2-2x-2y=2x2+y2-2x+4y=-4.

Rozwiązanie:

Odejmując pierwsze równanie od drugiego, otrzymujemy:

6y=-6, czyli y=-1.

Mając obliczony y, podstawiamy jego wartość do pierwszego lub drugiego równania.

Po podstawieniu do pierwszego równania otrzymujemy, że:

x2+1-2x+2=2, zatem x2-2x+1=0, co daje x=1.

Rozwiązaniem układu równań jest para liczb:

x=1y=-1.

Ważne!

W przedstawionej metodzie odjęliśmy równania stronami.

Przykład 2

Rozwiążemy układ równań:

x2+y2=4x2-4x+y2=5.

Rozwiązanie:

Ponieważ x2+y2=4, zatem po podstawieniu do drugiego równania otrzymujemy:

4-4x=5, stąd x=-14.

Wartość x=-14 podstawiamy do pierwszego równania:

116+y2=4, więc y=374 lub y=-374.

Układ równań spełniają dwie pary liczb:

x=-14y=374 lub x=-14y=-374.

Ważne!

Rozwiązany układ równań ma dwa rozwiązania, ponieważ otrzymaliśmy równanie kwadratowe z niewiadomą y , które ma dwa rozwiązania.

Przykład 3

Rozwiążemy układ równań:

x2+y2-4x-2y=-1x2+y2+2x+2y=7.

Rozwiązanie:

Jeżeli z każdego z równań obliczymy wartość x2+y2, to otrzymamy:

x2+y2=-1+4x+2yx2+y2=7-2x-2y.

Następnie przyrównujemy prawe strony tych równań, zatem mamy:

1 + 4 x + 2 y = 7 2 x 2 y , co daje y=-32x+2.

Wyliczoną zależność y od x podstawiamy do pierwszego równania. Otrzymujemy, że:

x2+-32x+22-4x-2·-32x+2=-1

x2+94x2+4-6x-4x+3x-4=-1

134x2-7x+1=0.

Zatem =49-4·134·1=49-13=36.

Obliczamy

x1=7-362·134=7-6132=1132=213

oraz

x2=7+362·134=7+6132=13132=2.

Odpowiadające im wartości y wynoszą:

y1=-32·213+2=-313+2=2313

oraz

y2=-32·2+2=-3+2=-1.

Rozwiązaniami układu równań są dwie pary liczb:

x1=213y1=2313 lub x2=2y2=-1.

Przykład 4

W których ćwiartkach układu współrzędnych leżą punkty, które są rozwiązaniami podanego układu równań?

x2+y2-2y=1x2-2x+y2=1

Rozwiązanie:

Odejmując równania stronami otrzymujemy, że:

-2x+2y=0, zatem y=x.

Po podstawieniu do pierwszego równania otrzymujemy, że:

2x2-2x-1=0.

Zatem =4-4·2·-1=4+8=12,

stąd =23 oraz

x1=2-232·2=2-234=1-32,

x2=2+232·2=2+234=1+32.

Odpowiadające im wartości y wynoszą:

y1=1-32 oraz y2=1+32.

Ponieważ x1<0 oraz y1<0, zatem punkt x1,y1 leży w III ćwiartce układu współrzędnych.

Ponieważ x2>0 oraz y2>0, zatem punkt x2,y2 leży w I ćwiartce układu współrzędnych.

Ważne!

Rozwiązując układ równań kwadratowych, równania możemy odejmować stronami lub jedno z nich pomnożyć przez -1, a następnie równania dodać stronami.

Słownik

układ równań kwadratowych
układ równań kwadratowych

układem równań kwadratowych nazwiemy układ postaci

x2+y2+ax+by=cx2+y2+dx+ey=f,

gdzie:
x, y – niewiadome,
a, b, c, d, e, f