Страница 128 - гдз по алгебре 10 класс учебник Колягин, Ткачева

Авторы: Колягин Ю. М., Ткачева М. В., Федорова Н. Е., Шабунин М. И.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2014 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: голубой, синий
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Математика: алгебра и начала математического анализа, геометрия
Популярные ГДЗ в 10 классе
Cтраница 128
№357 (с. 128)
Условие. №357 (с. 128)

Решить систему уравнений (357–362).
357. 1) $\begin{cases} x^2 + y^2 = 74, \\ x + y = 12; \end{cases}$
2) $\begin{cases} x^2 - y^2 = 32, \\ x - y = 4; \end{cases}$
3) $\begin{cases} x^2 + y^2 = 10, \\ x + y = 4; \end{cases}$
4) $\begin{cases} x^2 - y^2 = 16, \\ x - y = 1. \end{cases}$
Решение 1. №357 (с. 128)




Решение 2. №357 (с. 128)

Решение 3. №357 (с. 128)

Решение 4. №357 (с. 128)
1) Дана система уравнений:
$$ \begin{cases} x^2 + y^2 = 74 \\ x + y = 12 \end{cases} $$
Для решения системы используем метод подстановки. Выразим переменную y из второго уравнения:
$y = 12 - x$
Подставим полученное выражение для y в первое уравнение системы:
$x^2 + (12 - x)^2 = 74$
Раскроем скобки, используя формулу квадрата разности $(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2$:
$x^2 + 144 - 24x + x^2 = 74$
Приведем подобные слагаемые и перенесем все члены в левую часть уравнения:
$2x^2 - 24x + 144 - 74 = 0$
$2x^2 - 24x + 70 = 0$
Разделим обе части уравнения на 2, чтобы упростить его:
$x^2 - 12x + 35 = 0$
Решим полученное квадратное уравнение. По теореме Виета, сумма корней равна 12, а их произведение равно 35. Легко подобрать корни: $x_1 = 5$ и $x_2 = 7$.
Теперь найдем соответствующие значения y для каждого корня x:
При $x_1 = 5$, $y_1 = 12 - 5 = 7$.
При $x_2 = 7$, $y_2 = 12 - 7 = 5$.
Таким образом, система имеет два решения.
Ответ: (5; 7), (7; 5).
2) Дана система уравнений:
$$ \begin{cases} x^2 - y^2 = 32 \\ x - y = 4 \end{cases} $$
Воспользуемся формулой разности квадратов $a^2 - b^2 = (a - b)(a + b)$ для преобразования первого уравнения:
$(x - y)(x + y) = 32$
Из второго уравнения системы нам известно, что $x - y = 4$. Подставим это значение в преобразованное первое уравнение:
$4(x + y) = 32$
Разделим обе части уравнения на 4:
$x + y = 8$
Теперь мы имеем новую, более простую систему линейных уравнений:
$$ \begin{cases} x - y = 4 \\ x + y = 8 \end{cases} $$
Сложим два уравнения системы, чтобы исключить переменную y:
$(x - y) + (x + y) = 4 + 8$
$2x = 12$
$x = 6$
Подставим найденное значение x в любое из уравнений простой системы, например, в $x + y = 8$:
$6 + y = 8$
$y = 8 - 6 = 2$
Решением системы является одна пара чисел.
Ответ: (6; 2).
3) Дана система уравнений:
$$ \begin{cases} x^2 + y^2 = 10 \\ x + y = 4 \end{cases} $$
Используем метод подстановки. Из второго уравнения выразим y:
$y = 4 - x$
Подставим это выражение в первое уравнение:
$x^2 + (4 - x)^2 = 10$
Раскроем скобки:
$x^2 + 16 - 8x + x^2 = 10$
Приведем подобные слагаемые:
$2x^2 - 8x + 16 - 10 = 0$
$2x^2 - 8x + 6 = 0$
Разделим уравнение на 2:
$x^2 - 4x + 3 = 0$
Решим квадратное уравнение. По теореме Виета, сумма корней равна 4, а произведение равно 3. Корнями являются $x_1 = 1$ и $x_2 = 3$.
Найдем соответствующие значения y:
При $x_1 = 1$, $y_1 = 4 - 1 = 3$.
При $x_2 = 3$, $y_2 = 4 - 3 = 1$.
Система имеет два решения.
Ответ: (1; 3), (3; 1).
4) Дана система уравнений:
$$ \begin{cases} x^2 - y^2 = 16 \\ x - y = 1 \end{cases} $$
Разложим левую часть первого уравнения по формуле разности квадратов:
$(x - y)(x + y) = 16$
Из второго уравнения известно, что $x - y = 1$. Подставим это значение в первое уравнение:
$1 \cdot (x + y) = 16$
$x + y = 16$
Теперь решаем систему двух линейных уравнений:
$$ \begin{cases} x - y = 1 \\ x + y = 16 \end{cases} $$
Сложим эти два уравнения:
$(x - y) + (x + y) = 1 + 16$
$2x = 17$
$x = \frac{17}{2}$
Подставим значение x в уравнение $x + y = 16$:
$\frac{17}{2} + y = 16$
$y = 16 - \frac{17}{2} = \frac{32}{2} - \frac{17}{2} = \frac{15}{2}$
Решением системы является одна пара чисел.
Ответ: $(\frac{17}{2}; \frac{15}{2})$.
№358 (с. 128)
Условие. №358 (с. 128)

358. 1) $\begin{cases} 2x^2 - 2xy + x = -9, \\ 2y - 3x = 1; \end{cases}$
2) $\begin{cases} x^2 + 6xy + 8y^2 = 91, \\ x + 3y - 10 = 0; \end{cases}$
3) $\begin{cases} (x - 1)(y - 1) = 2, \\ x + y = 5; \end{cases}$
4) $\begin{cases} (x - 2)(y + 1) = 1, \\ x - y = 3. \end{cases}$
Решение 1. №358 (с. 128)




Решение 2. №358 (с. 128)

Решение 3. №358 (с. 128)


Решение 4. №358 (с. 128)
1) Решим систему уравнений:
$$\begin{cases}2x^2 - 2xy + x = -9 \\2y - 3x = 1\end{cases}$$
Из второго уравнения выразим $y$ через $x$:
$2y = 3x + 1$
$y = \frac{3x + 1}{2}$
Подставим это выражение в первое уравнение системы:
$2x^2 - 2x\left(\frac{3x + 1}{2}\right) + x = -9$
Упростим полученное уравнение:
$2x^2 - x(3x + 1) + x = -9$
$2x^2 - 3x^2 - x + x = -9$
$-x^2 = -9$
$x^2 = 9$
Отсюда находим два значения для $x$:
$x_1 = 3$ и $x_2 = -3$.
Теперь найдем соответствующие значения $y$ для каждого $x$.
Если $x_1 = 3$, то $y_1 = \frac{3(3) + 1}{2} = \frac{10}{2} = 5$.
Если $x_2 = -3$, то $y_2 = \frac{3(-3) + 1}{2} = \frac{-8}{2} = -4$.
Таким образом, мы получили две пары решений.
Ответ: $(3; 5)$, $(-3; -4)$.
2) Решим систему уравнений:
$$\begin{cases}x^2 + 6xy + 8y^2 = 91 \\x + 3y - 10 = 0\end{cases}$$
Из второго уравнения выразим $x$ через $y$:
$x = 10 - 3y$
Подставим это выражение в первое уравнение системы:
$(10 - 3y)^2 + 6(10 - 3y)y + 8y^2 = 91$
Раскроем скобки и упростим:
$100 - 60y + 9y^2 + 60y - 18y^2 + 8y^2 = 91$
Приведем подобные члены:
$100 + (9 - 18 + 8)y^2 = 91$
$100 - y^2 = 91$
$y^2 = 100 - 91$
$y^2 = 9$
Отсюда находим два значения для $y$:
$y_1 = 3$ и $y_2 = -3$.
Теперь найдем соответствующие значения $x$.
Если $y_1 = 3$, то $x_1 = 10 - 3(3) = 10 - 9 = 1$.
Если $y_2 = -3$, то $x_2 = 10 - 3(-3) = 10 + 9 = 19$.
Таким образом, мы получили два решения.
Ответ: $(1; 3)$, $(19; -3)$.
3) Решим систему уравнений:
$$\begin{cases}(x - 1)(y - 1) = 2 \\x + y = 5\end{cases}$$
Из второго уравнения выразим $y$ через $x$:
$y = 5 - x$
Подставим это выражение в первое уравнение:
$(x - 1)((5 - x) - 1) = 2$
$(x - 1)(4 - x) = 2$
Раскроем скобки:
$4x - x^2 - 4 + x = 2$
Приведем подобные члены и перенесем все в одну сторону:
$-x^2 + 5x - 6 = 0$
Умножим уравнение на -1 для удобства:
$x^2 - 5x + 6 = 0$
Решим квадратное уравнение. Можно использовать теорему Виета: сумма корней равна 5, произведение равно 6. Корни $x_1 = 2$ и $x_2 = 3$.
Найдем соответствующие значения $y$.
Если $x_1 = 2$, то $y_1 = 5 - 2 = 3$.
Если $x_2 = 3$, то $y_2 = 5 - 3 = 2$.
Получили две пары решений.
Ответ: $(2; 3)$, $(3; 2)$.
4) Решим систему уравнений:
$$\begin{cases}(x - 2)(y + 1) = 1 \\x - y = 3\end{cases}$$
Из второго уравнения выразим $x$ через $y$:
$x = y + 3$
Подставим это выражение в первое уравнение системы:
$((y + 3) - 2)(y + 1) = 1$
Упростим выражение в первых скобках:
$(y + 1)(y + 1) = 1$
$(y + 1)^2 = 1$
Это уравнение распадается на два:
$y + 1 = 1$ или $y + 1 = -1$.
Из первого уравнения получаем $y_1 = 0$.
Из второго уравнения получаем $y_2 = -2$.
Найдем соответствующие значения $x$.
Если $y_1 = 0$, то $x_1 = 0 + 3 = 3$.
Если $y_2 = -2$, то $x_2 = -2 + 3 = 1$.
Получили два решения.
Ответ: $(3; 0)$, $(1; -2)$.
№359 (с. 128)
Условие. №359 (с. 128)

359. 1) $\begin{cases} x + y = 3, \\ xy = -40; \end{cases}$
2) $\begin{cases} x - y = 7, \\ xy = 18. \end{cases}$
Решение 1. №359 (с. 128)


Решение 2. №359 (с. 128)

Решение 3. №359 (с. 128)

Решение 4. №359 (с. 128)
1) Решим систему уравнений:
$$\begin{cases}x + y = 3 \\xy = -40\end{cases}$$
Для решения этой системы удобно использовать метод подстановки. Выразим переменную $y$ из первого уравнения:
$y = 3 - x$
Теперь подставим полученное выражение для $y$ во второе уравнение системы:
$x(3 - x) = -40$
Раскроем скобки и преобразуем уравнение:
$3x - x^2 = -40$
Перенесем все члены уравнения в одну сторону, чтобы получить стандартное квадратное уравнение:
$x^2 - 3x - 40 = 0$
Решим это квадратное уравнение. Можно воспользоваться теоремой Виета или формулой корней через дискриминант. Найдем дискриминант по формуле $D = b^2 - 4ac$:
Здесь коэффициенты $a = 1$, $b = -3$, $c = -40$.
$D = (-3)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-40) = 9 + 160 = 169 = 13^2$
Так как $D > 0$, уравнение имеет два различных действительных корня. Найдем их по формуле $x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$:
$x_1 = \frac{-(-3) + \sqrt{169}}{2 \cdot 1} = \frac{3 + 13}{2} = \frac{16}{2} = 8$
$x_2 = \frac{-(-3) - \sqrt{169}}{2 \cdot 1} = \frac{3 - 13}{2} = \frac{-10}{2} = -5$
Теперь найдем соответствующие значения $y$ для каждого из найденных значений $x$, используя выражение $y = 3 - x$:
Если $x_1 = 8$, то $y_1 = 3 - 8 = -5$.
Если $x_2 = -5$, то $y_2 = 3 - (-5) = 3 + 5 = 8$.
Таким образом, система имеет два решения в виде пар чисел $(x; y)$.
Ответ: $(8; -5), (-5; 8)$.
2) Решим систему уравнений:
$$\begin{cases}x - y = 7 \\xy = 18\end{cases}$$
Применим метод подстановки. Из первого уравнения выразим переменную $x$:
$x = 7 + y$
Подставим это выражение для $x$ во второе уравнение системы:
$(7 + y)y = 18$
Раскроем скобки и приведем уравнение к стандартному квадратному виду:
$7y + y^2 = 18$
$y^2 + 7y - 18 = 0$
Теперь решим полученное квадратное уравнение относительно переменной $y$. Найдем дискриминант по формуле $D = b^2 - 4ac$:
Здесь коэффициенты $a = 1$, $b = 7$, $c = -18$.
$D = 7^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-18) = 49 + 72 = 121 = 11^2$
Найдем корни уравнения для $y$ по формуле $y = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$:
$y_1 = \frac{-7 + \sqrt{121}}{2 \cdot 1} = \frac{-7 + 11}{2} = \frac{4}{2} = 2$
$y_2 = \frac{-7 - \sqrt{121}}{2 \cdot 1} = \frac{-7 - 11}{2} = \frac{-18}{2} = -9$
Теперь для каждого найденного значения $y$ найдем соответствующее значение $x$, используя выражение $x = 7 + y$:
Если $y_1 = 2$, то $x_1 = 7 + 2 = 9$.
Если $y_2 = -9$, то $x_2 = 7 + (-9) = 7 - 9 = -2$.
Таким образом, решениями системы являются две пары чисел.
Ответ: $(9; 2), (-2; -9)$.
№360 (с. 128)
Условие. №360 (с. 128)

360. 1) $\begin{cases} xy - x + y = 7, \\ xy + x - y = 13; \end{cases}$
2) $\begin{cases} xy - 2(x + y) = 2, \\ xy + x + y = 29. \end{cases}$
Решение 1. №360 (с. 128)


Решение 2. №360 (с. 128)

Решение 3. №360 (с. 128)


Решение 4. №360 (с. 128)
1)
Дана система уравнений:
$\begin{cases} xy - x + y = 7 \\ xy + x - y = 13 \end{cases}$
Сложим первое и второе уравнения системы:
$(xy - x + y) + (xy + x - y) = 7 + 13$
$2xy = 20$
$xy = 10$
Вычтем из второго уравнения первое:
$(xy + x - y) - (xy - x + y) = 13 - 7$
$xy + x - y - xy + x - y = 6$
$2x - 2y = 6$
$x - y = 3$
Получим новую, более простую систему уравнений:
$\begin{cases} xy = 10 \\ x - y = 3 \end{cases}$
Из второго уравнения выразим $x$ через $y$:
$x = y + 3$
Подставим это выражение в первое уравнение системы:
$(y + 3)y = 10$
$y^2 + 3y - 10 = 0$
Решим полученное квадратное уравнение. Можно использовать теорему Виета или формулу для корней. Корнями уравнения являются числа $2$ и $-5$.
$y_1 = 2$, $y_2 = -5$.
Теперь найдем соответствующие значения $x$, используя формулу $x = y + 3$:
Если $y_1 = 2$, то $x_1 = 2 + 3 = 5$.
Если $y_2 = -5$, то $x_2 = -5 + 3 = -2$.
Таким образом, система имеет два решения.
Ответ: $(5; 2), (-2; -5)$.
2)
Дана система уравнений:
$\begin{cases} xy - 2(x + y) = 2 \\ xy + x + y = 29 \end{cases}$
Эта система симметрична относительно переменных $x$ и $y$. Введем новые переменные для упрощения.
Пусть $a = xy$ и $b = x + y$.
Подставим новые переменные в исходную систему:
$\begin{cases} a - 2b = 2 \\ a + b = 29 \end{cases}$
Мы получили систему линейных уравнений относительно $a$ и $b$. Решим ее. Вычтем из второго уравнения первое:
$(a + b) - (a - 2b) = 29 - 2$
$3b = 27$
$b = 9$
Подставим значение $b$ в любое из уравнений, например, во второе:
$a + 9 = 29$
$a = 20$
Теперь вернемся к исходным переменным $x$ и $y$. Мы имеем:
$xy = a = 20$
$x + y = b = 9$
Получили систему:
$\begin{cases} x + y = 9 \\ xy = 20 \end{cases}$
Согласно обратной теореме Виета, $x$ и $y$ являются корнями квадратного уравнения $t^2 - 9t + 20 = 0$.
Найдем корни этого уравнения. По теореме Виета, корни равны $4$ и $5$.
$t_1 = 4$, $t_2 = 5$.
Это означает, что пары $(x, y)$ могут быть $(4, 5)$ или $(5, 4)$.
Ответ: $(4; 5), (5; 4)$.
№361 (с. 128)
Условие. №361 (с. 128)

361. 1) $\begin{cases} y - x = 1, \\ x^3 - 4xy + 5y = -1; \end{cases}$
2) $\begin{cases} x - y = 2, \\ 2x^3 + 9xy + 25y + 44 = 0; \end{cases}$
3) $\begin{cases} x - y = 1, \\ 6x^2y + xy - y = 0; \end{cases}$
4) $\begin{cases} y - x = 2, \\ 2x^3y + 9x^2y - 5xy = 0. \end{cases}$
Решение 1. №361 (с. 128)




Решение 2. №361 (с. 128)

Решение 3. №361 (с. 128)

Решение 4. №361 (с. 128)
1) Решим систему уравнений:
$\begin{cases} y - x = 1 \\ x^3 - 4xy + 5y = -1 \end{cases}$
Из первого уравнения выразим y через x:
$y = x + 1$
Подставим это выражение во второе уравнение системы:
$x^3 - 4x(x+1) + 5(x+1) = -1$
Раскроем скобки и приведем подобные слагаемые:
$x^3 - 4x^2 - 4x + 5x + 5 = -1$
$x^3 - 4x^2 + x + 6 = 0$
Это кубическое уравнение. Его целые корни могут быть среди делителей свободного члена 6, то есть $\pm1, \pm2, \pm3, \pm6$. Методом подбора находим три корня: $x_1 = -1$, $x_2 = 2$ и $x_3 = 3$.
Теперь найдем соответствующие значения y, используя формулу $y = x + 1$:
1. При $x_1 = -1$, $y_1 = -1 + 1 = 0$. Получаем решение $(-1, 0)$.
2. При $x_2 = 2$, $y_2 = 2 + 1 = 3$. Получаем решение $(2, 3)$.
3. При $x_3 = 3$, $y_3 = 3 + 1 = 4$. Получаем решение $(3, 4)$.
Ответ: $(-1, 0), (2, 3), (3, 4)$.
2) Решим систему уравнений:
$\begin{cases} x - y = 2 \\ 2x^3 + 9xy + 25y + 44 = 0 \end{cases}$
Из первого уравнения выразим x через y:
$x = y + 2$
Подставим это выражение во второе уравнение:
$2(y+2)^3 + 9(y+2)y + 25y + 44 = 0$
Раскроем скобки: $2(y^3 + 6y^2 + 12y + 8) + 9y^2 + 18y + 25y + 44 = 0$
$2y^3 + 12y^2 + 24y + 16 + 9y^2 + 18y + 25y + 44 = 0$
Приведем подобные слагаемые:
$2y^3 + 21y^2 + 67y + 60 = 0$
Подбором находим один из корней этого кубического уравнения. Пробуем делители свободного члена 60. Корень $y_1 = -4$.
Разделим многочлен $2y^3 + 21y^2 + 67y + 60$ на $(y+4)$ и получим квадратный трехчлен $2y^2 + 13y + 15$.
Теперь решаем уравнение $(y+4)(2y^2 + 13y + 15) = 0$.
Решим квадратное уравнение $2y^2 + 13y + 15 = 0$.
Дискриминант $\Delta = 13^2 - 4 \cdot 2 \cdot 15 = 169 - 120 = 49 = 7^2$.
Корни: $y_2 = \frac{-13 - 7}{4} = -5$ и $y_3 = \frac{-13 + 7}{4} = -\frac{6}{4} = -\frac{3}{2}$.
Найдем соответствующие значения x по формуле $x = y + 2$:
1. При $y_1 = -4$, $x_1 = -4 + 2 = -2$. Решение $(-2, -4)$.
2. При $y_2 = -5$, $x_2 = -5 + 2 = -3$. Решение $(-3, -5)$.
3. При $y_3 = -3/2$, $x_3 = -3/2 + 2 = 1/2$. Решение $(1/2, -3/2)$.
Ответ: $(-2, -4), (-3, -5), (1/2, -3/2)$.
3) Решим систему уравнений:
$\begin{cases} x - y = 1 \\ 6x^2y + xy - y = 0 \end{cases}$
Из первого уравнения выразим y через x:
$y = x - 1$
Подставим это выражение во второе уравнение:
$6x^2(x-1) + x(x-1) - (x-1) = 0$
Вынесем общий множитель $(x-1)$ за скобки:
$(x-1)(6x^2 + x - 1) = 0$
Произведение равно нулю, если один из множителей равен нулю:
1. $x - 1 = 0 \implies x_1 = 1$.
2. $6x^2 + x - 1 = 0$. Решим это квадратное уравнение. Дискриминант $\Delta = 1^2 - 4 \cdot 6 \cdot (-1) = 1 + 24 = 25 = 5^2$.
Корни: $x_2 = \frac{-1 - 5}{12} = -\frac{6}{12} = -\frac{1}{2}$ и $x_3 = \frac{-1 + 5}{12} = \frac{4}{12} = \frac{1}{3}$.
Найдем соответствующие значения y по формуле $y = x - 1$:
1. При $x_1 = 1$, $y_1 = 1 - 1 = 0$. Решение $(1, 0)$.
2. При $x_2 = -1/2$, $y_2 = -1/2 - 1 = -3/2$. Решение $(-1/2, -3/2)$.
3. При $x_3 = 1/3$, $y_3 = 1/3 - 1 = -2/3$. Решение $(1/3, -2/3)$.
Ответ: $(1, 0), (-1/2, -3/2), (1/3, -2/3)$.
4) Решим систему уравнений:
$\begin{cases} y - x = 2 \\ 2x^3y + 9x^2y - 5xy = 0 \end{cases}$
Во втором уравнении вынесем общий множитель xy за скобки:
$xy(2x^2 + 9x - 5) = 0$
Это уравнение распадается на три случая:
1. $x = 0$. Подставим в первое уравнение системы: $y - 0 = 2 \implies y = 2$. Получаем решение $(0, 2)$.
2. $y = 0$. Подставим в первое уравнение системы: $0 - x = 2 \implies x = -2$. Получаем решение $(-2, 0)$.
3. $2x^2 + 9x - 5 = 0$. Решим это квадратное уравнение. Дискриминант $\Delta = 9^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-5) = 81 + 40 = 121 = 11^2$.
Корни: $x_3 = \frac{-9 - 11}{4} = \frac{-20}{4} = -5$ и $x_4 = \frac{-9 + 11}{4} = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}$.
Для каждого из этих корней найдем соответствующее значение y из первого уравнения $y = x + 2$:
• Если $x_3 = -5$, то $y_3 = -5 + 2 = -3$. Получаем решение $(-5, -3)$.
• Если $x_4 = 1/2$, то $y_4 = 1/2 + 2 = 5/2$. Получаем решение $(1/2, 5/2)$.
Всего система имеет четыре решения.
Ответ: $(0, 2), (-2, 0), (-5, -3), (1/2, 5/2)$.
№362 (с. 128)
Условие. №362 (с. 128)

362. 1) $\begin{cases} x - y = 2, \\ x^4 - 3yx^2 - 4y^2 = 0; \end{cases}$
2) $\begin{cases} x + y = 2, \\ 2x^4 - 5x^2y + 3y^2 = 0. \end{cases}$
Решение 1. №362 (с. 128)


Решение 2. №362 (с. 128)

Решение 4. №362 (с. 128)
1)
Дана система уравнений:
$ \begin{cases} x - y = 2 \\ x^4 - 3yx^2 - 4y^2 = 0 \end{cases} $
Второе уравнение системы, $x^4 - 3yx^2 - 4y^2 = 0$, является однородным относительно $x^2$ и $y$. Чтобы его решить, можно рассматривать его как квадратное уравнение относительно переменной $x^2$. Пусть $t = x^2$, тогда уравнение примет вид:
$t^2 - 3yt - 4y^2 = 0$
Решим это уравнение относительно $t$, используя формулу для корней квадратного уравнения (где $y$ выступает в роли параметра):
$t = \frac{-(-3y) \pm \sqrt{(-3y)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-4y^2)}}{2 \cdot 1} = \frac{3y \pm \sqrt{9y^2 + 16y^2}}{2} = \frac{3y \pm \sqrt{25y^2}}{2} = \frac{3y \pm 5|y|}{2}$
Так как $t = x^2$, то $t$ должно быть неотрицательным ($t \ge 0$). Рассмотрим два случая в зависимости от знака $y$.
Случай 1: $y \ge 0$.
В этом случае $|y| = y$.
$t = \frac{3y \pm 5y}{2}$
Получаем два возможных значения для $t$:
$t_1 = \frac{3y+5y}{2} = 4y$
$t_2 = \frac{3y-5y}{2} = -y$
Поскольку $y \ge 0$, то $t_1 = 4y \ge 0$, что допустимо. А $t_2 = -y \le 0$. Равенство $x^2 = -y$ возможно только при $y=0$, что влечет $x=0$. Но пара $(0,0)$ не удовлетворяет первому уравнению системы ($0-0 \ne 2$). Значит, в этом случае остается только одно соотношение: $x^2 = 4y$.
Решим систему:
$ \begin{cases} x - y = 2 \\ x^2 = 4y \end{cases} $
Из первого уравнения $y = x - 2$. Подставим во второе:
$x^2 = 4(x - 2)$
$x^2 - 4x + 8 = 0$
Дискриминант этого уравнения $D = (-4)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 8 = 16 - 32 = -16$. Так как $D < 0$, действительных решений в этом случае нет.
Случай 2: $y < 0$.
В этом случае $|y| = -y$.
$t = \frac{3y \pm 5(-y)}{2} = \frac{3y \mp 5y}{2}$
Получаем два возможных значения для $t$:
$t_1 = \frac{3y-5y}{2} = -y$
$t_2 = \frac{3y+5y}{2} = 4y$
Поскольку $y < 0$, то $t_1 = -y > 0$, что допустимо. А $t_2 = 4y < 0$, что невозможно для $x^2$. Таким образом, остается соотношение $x^2 = -y$.
Решим систему:
$ \begin{cases} x - y = 2 \\ x^2 = -y \end{cases} $
Из первого уравнения $y = x - 2$. Подставим во второе:
$x^2 = -(x-2)$
$x^2 = -x + 2$
$x^2 + x - 2 = 0$
Это квадратное уравнение легко решается разложением на множители: $(x+2)(x-1) = 0$.
Корни: $x_1 = 1$ и $x_2 = -2$.
Найдем соответствующие значения $y$ из уравнения $y=x-2$:
Если $x_1 = 1$, то $y_1 = 1 - 2 = -1$. Проверяем условие $y < 0$: $-1 < 0$. Условие выполняется. Получаем решение $(1, -1)$.
Если $x_2 = -2$, то $y_2 = -2 - 2 = -4$. Проверяем условие $y < 0$: $-4 < 0$. Условие выполняется. Получаем решение $(-2, -4)$.
Ответ: $(1, -1), (-2, -4)$.
2)
Дана система уравнений:
$ \begin{cases} x + y = 2 \\ 2x^4 - 5x^2y + 3y^2 = 0 \end{cases} $
Второе уравнение, $2x^4 - 5x^2y + 3y^2 = 0$, можно рассматривать как однородное уравнение второй степени относительно $x^2$ и $y$.
Проверим, может ли $y$ быть равным нулю. Если $y=0$, второе уравнение примет вид $2x^4 = 0$, откуда $x=0$. Пара $(0,0)$ не является решением системы, так как $x+y=0+0=0 \ne 2$. Следовательно, $y \ne 0$. Мы можем разделить второе уравнение на $y^2$:
$2\frac{x^4}{y^2} - 5\frac{x^2y}{y^2} + 3\frac{y^2}{y^2} = 0$
$2\left(\frac{x^2}{y}\right)^2 - 5\left(\frac{x^2}{y}\right) + 3 = 0$
Сделаем замену $t = \frac{x^2}{y}$. Получим квадратное уравнение:
$2t^2 - 5t + 3 = 0$
Найдем его корни. Дискриминант $D = (-5)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 3 = 25 - 24 = 1$.
$t = \frac{-(-5) \pm \sqrt{1}}{2 \cdot 2} = \frac{5 \pm 1}{4}$
$t_1 = \frac{5+1}{4} = \frac{6}{4} = \frac{3}{2}$
$t_2 = \frac{5-1}{4} = \frac{4}{4} = 1$
Возвращаемся к исходным переменным, что приводит к двум независимым случаям.
Случай 1: $\frac{x^2}{y} = \frac{3}{2}$
Отсюда $2x^2 = 3y$. Решим систему:
$ \begin{cases} x + y = 2 \\ 2x^2 = 3y \end{cases} $
Из первого уравнения выразим $y = 2-x$ и подставим во второе:
$2x^2 = 3(2-x)$
$2x^2 = 6 - 3x$
$2x^2 + 3x - 6 = 0$
Решим это квадратное уравнение:
$x = \frac{-3 \pm \sqrt{3^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-6)}}{2 \cdot 2} = \frac{-3 \pm \sqrt{9+48}}{4} = \frac{-3 \pm \sqrt{57}}{4}$
Находим соответствующие значения $y=2-x$:
Для $x_1 = \frac{-3 + \sqrt{57}}{4}$, $y_1 = 2 - \frac{-3 + \sqrt{57}}{4} = \frac{8 - (-3 + \sqrt{57})}{4} = \frac{11 - \sqrt{57}}{4}$.
Для $x_2 = \frac{-3 - \sqrt{57}}{4}$, $y_2 = 2 - \frac{-3 - \sqrt{57}}{4} = \frac{8 - (-3 - \sqrt{57})}{4} = \frac{11 + \sqrt{57}}{4}$.
Получены две пары решений: $(\frac{-3 + \sqrt{57}}{4}, \frac{11 - \sqrt{57}}{4})$ и $(\frac{-3 - \sqrt{57}}{4}, \frac{11 + \sqrt{57}}{4})$.
Случай 2: $\frac{x^2}{y} = 1$
Отсюда $x^2 = y$. Решим систему:
$ \begin{cases} x + y = 2 \\ x^2 = y \end{cases} $
Подставим второе уравнение в первое:
$x + x^2 = 2$
$x^2 + x - 2 = 0$
Разложим на множители: $(x+2)(x-1) = 0$.
Корни: $x_3 = 1$ и $x_4 = -2$.
Находим соответствующие значения $y$ из уравнения $y=x^2$:
Для $x_3 = 1$, $y_3 = 1^2 = 1$.
Для $x_4 = -2$, $y_4 = (-2)^2 = 4$.
Получены еще две пары решений: $(1, 1)$ и $(-2, 4)$.
Ответ: $(\frac{-3 + \sqrt{57}}{4}, \frac{11 - \sqrt{57}}{4}), (\frac{-3 - \sqrt{57}}{4}, \frac{11 + \sqrt{57}}{4}), (1, 1), (-2, 4)$.
№363 (с. 128)
Условие. №363 (с. 128)

363. Произведение двух чисел равно 135, а их разность равна 6.
Найти эти числа.
Решение 1. №363 (с. 128)

Решение 2. №363 (с. 128)

Решение 3. №363 (с. 128)

Решение 4. №363 (с. 128)
Обозначим два неизвестных числа как $x$ и $y$. Согласно условиям задачи, мы можем составить систему уравнений:
$\begin{cases} x \cdot y = 135 \\ x - y = 6 \end{cases}$
Для решения этой системы воспользуемся методом подстановки. Из второго уравнения выразим $x$ через $y$:
$x = y + 6$
Теперь подставим это выражение в первое уравнение системы:
$(y + 6) \cdot y = 135$
Раскроем скобки и приведем уравнение к стандартному квадратному виду $ay^2 + by + c = 0$:
$y^2 + 6y = 135$
$y^2 + 6y - 135 = 0$
Теперь решим полученное квадратное уравнение. Найдем дискриминант $D$:
$D = b^2 - 4ac = 6^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-135) = 36 + 540 = 576$
Поскольку $D > 0$, уравнение имеет два действительных корня. Найдем их:
$\sqrt{D} = \sqrt{576} = 24$
$y_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-6 + 24}{2 \cdot 1} = \frac{18}{2} = 9$
$y_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-6 - 24}{2 \cdot 1} = \frac{-30}{2} = -15$
Мы нашли два возможных значения для второго числа ($y$). Теперь для каждого из них найдем соответствующее значение первого числа ($x$), используя формулу $x = y + 6$.
1. Если $y_1 = 9$
$x_1 = 9 + 6 = 15$
Первая пара чисел — это (15; 9).
2. Если $y_2 = -15$
$x_2 = -15 + 6 = -9$
Вторая пара чисел — это (-9; -15).
Проверим найденные решения.
Проверка для пары (15; 9):
Произведение: $15 \cdot 9 = 135$ (верно).
Разность: $15 - 9 = 6$ (верно).
Проверка для пары (-9; -15):
Произведение: $(-9) \cdot (-15) = 135$ (верно).
Разность: $(-9) - (-15) = -9 + 15 = 6$ (верно).
Обе пары чисел удовлетворяют условиям задачи.
Ответ: искомые числа — это 15 и 9, или -9 и -15.
№364 (с. 128)
Условие. №364 (с. 128)

364. Разность двух чисел равна 18. Сумма этих чисел, сложенная с частным от деления большего на меньшее, равна 34. Найти эти числа.
Решение 1. №364 (с. 128)

Решение 2. №364 (с. 128)

Решение 3. №364 (с. 128)

Решение 4. №364 (с. 128)
Пусть большее число будет $x$, а меньшее число — $y$. Согласно условию задачи, можно составить систему из двух уравнений.
Первое условие: разность двух чисел равна 18.$x - y = 18$
Второе условие: сумма этих чисел, сложенная с частным от деления большего на меньшее, равна 34.$(x + y) + \frac{x}{y} = 34$
Теперь решим эту систему уравнений. Из первого уравнения выразим $x$:$x = y + 18$
Подставим это выражение для $x$ во второе уравнение:$((y + 18) + y) + \frac{y + 18}{y} = 34$
Упростим полученное уравнение:$(2y + 18) + \frac{y}{y} + \frac{18}{y} = 34$
$2y + 18 + 1 + \frac{18}{y} = 34$
$2y + 19 + \frac{18}{y} = 34$
Перенесем все члены уравнения в левую часть, чтобы приравнять его к нулю:$2y + 19 - 34 + \frac{18}{y} = 0$
$2y - 15 + \frac{18}{y} = 0$
Чтобы избавиться от дроби, умножим обе части уравнения на $y$ (мы знаем, что $y \neq 0$, так как на него делят в условии задачи):$y \cdot (2y - 15 + \frac{18}{y}) = y \cdot 0$
$2y^2 - 15y + 18 = 0$
Мы получили стандартное квадратное уравнение вида $ay^2 + by + c = 0$, где $a=2$, $b=-15$, $c=18$. Решим его с помощью дискриминанта:$D = b^2 - 4ac = (-15)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 18 = 225 - 144 = 81$
Так как дискриминант положительный ($D > 0$), уравнение имеет два действительных корня. Найдем их:$\sqrt{D} = \sqrt{81} = 9$
$y_1 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{15 - 9}{2 \cdot 2} = \frac{6}{4} = 1.5$
$y_2 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{15 + 9}{2 \cdot 2} = \frac{24}{4} = 6$
Мы нашли два возможных значения для меньшего числа $y$. Теперь найдем соответствующие значения для большего числа $x$, используя ранее выведенную формулу $x = y + 18$.
Случай 1: Если меньшее число $y_1 = 1.5$.
Тогда большее число $x_1 = 1.5 + 18 = 19.5$.
Проверим эту пару чисел: (19.5 и 1.5).
Разность: $19.5 - 1.5 = 18$ (верно).
Сумма плюс частное: $(19.5 + 1.5) + \frac{19.5}{1.5} = 21 + 13 = 34$ (верно).
Случай 2: Если меньшее число $y_2 = 6$.
Тогда большее число $x_2 = 6 + 18 = 24$.
Проверим эту пару чисел: (24 и 6).
Разность: $24 - 6 = 18$ (верно).
Сумма плюс частное: $(24 + 6) + \frac{24}{6} = 30 + 4 = 34$ (верно).
Обе пары чисел удовлетворяют условиям задачи.
Ответ: Искомые числа — это 24 и 6, или 19.5 и 1.5.
№365 (с. 128)
Условие. №365 (с. 128)

365. Периметр прямоугольника равен 14 см, а его площадь равна 12 см$^2$. Найти длины сторон прямоугольника.
Решение 1. №365 (с. 128)

Решение 2. №365 (с. 128)

Решение 3. №365 (с. 128)

Решение 4. №365 (с. 128)
Обозначим длины сторон прямоугольника как $a$ и $b$.
Периметр $P$ прямоугольника вычисляется по формуле $P = 2(a + b)$, а площадь $S$ по формуле $S = a \cdot b$.
Согласно условию задачи, периметр равен 14 см, а площадь – 12 см². На основе этих данных составим систему уравнений:
$\begin{cases} 2(a + b) = 14 \\ a \cdot b = 12 \end{cases}$
Упростим первое уравнение, разделив обе его части на 2:
$a + b = \frac{14}{2}$
$a + b = 7$
Теперь система уравнений выглядит так:
$\begin{cases} a + b = 7 \\ a \cdot b = 12 \end{cases}$
Выразим переменную $a$ из первого уравнения:
$a = 7 - b$
Подставим полученное выражение для $a$ во второе уравнение системы:
$(7 - b) \cdot b = 12$
Раскроем скобки и приведем уравнение к стандартному квадратному виду $ax^2+bx+c=0$:
$7b - b^2 = 12$
$b^2 - 7b + 12 = 0$
Решим полученное квадратное уравнение. Можно воспользоваться теоремой Виета или найти корни через дискриминант. Найдем дискриминант $D$:
$D = b^2 - 4ac = (-7)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 12 = 49 - 48 = 1$
Так как $D > 0$, уравнение имеет два различных корня. Найдем их:
$b_1 = \frac{-(-7) - \sqrt{1}}{2 \cdot 1} = \frac{7 - 1}{2} = \frac{6}{2} = 3$
$b_2 = \frac{-(-7) + \sqrt{1}}{2 \cdot 1} = \frac{7 + 1}{2} = \frac{8}{2} = 4$
Мы нашли возможные значения для одной из сторон. Теперь найдем соответствующие значения для второй стороны $a$:
- Если сторона $b = 3$ см, то сторона $a = 7 - 3 = 4$ см.
- Если сторона $b = 4$ см, то сторона $a = 7 - 4 = 3$ см.
В обоих случаях мы получаем, что стороны прямоугольника равны 3 см и 4 см.
Проверим решение:
Периметр: $P = 2(3 + 4) = 2 \cdot 7 = 14$ см.
Площадь: $S = 3 \cdot 4 = 12$ см².
Результаты соответствуют условию задачи.
Ответ: Длины сторон прямоугольника равны 3 см и 4 см.
№366 (с. 128)
Условие. №366 (с. 128)

Решить систему уравнений (366–369).
366. 1)
$ \begin{cases} xy - \frac{x}{y} = 6, \\ xy - \frac{y}{x} = \frac{15}{2}; \end{cases} $
2) $ \begin{cases} xy - 4 = \frac{7x}{y}, \\ xy - \frac{3}{2} = \frac{y}{2x}. \end{cases} $
Решение 1. №366 (с. 128)


Решение 2. №366 (с. 128)

Решение 3. №366 (с. 128)


Решение 4. №366 (с. 128)
1)
Дана система уравнений:
$$ \begin{cases} xy - \frac{x}{y} = 6 \\ xy - \frac{y}{x} = \frac{15}{2} \end{cases} $$Область допустимых значений (ОДЗ) для данной системы: $x \neq 0$ и $y \neq 0$, так как переменные находятся в знаменателе дробей.
Для решения системы удобно ввести замену переменных. Пусть $a = xy$ и $b = \frac{x}{y}$. Тогда обратное отношение $\frac{y}{x}$ будет равно $\frac{1}{b}$.
Подставим новые переменные в исходную систему:
$$ \begin{cases} a - b = 6 \\ a - \frac{1}{b} = \frac{15}{2} \end{cases} $$Из первого уравнения выразим переменную $a$ через $b$:
$a = 6 + b$
Теперь подставим это выражение для $a$ во второе уравнение системы:
$(6 + b) - \frac{1}{b} = \frac{15}{2}$
Чтобы решить это уравнение относительно $b$, умножим все его члены на $2b$ (это возможно, так как $b = \frac{x}{y} \neq 0$):
$2b(6 + b) - 2b(\frac{1}{b}) = 2b(\frac{15}{2})$
$12b + 2b^2 - 2 = 15b$
Перенесем все члены в левую часть, чтобы получить стандартное квадратное уравнение:
$2b^2 - 3b - 2 = 0$
Решим это уравнение с помощью дискриминанта $D = B^2 - 4AC$:
$D = (-3)^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-2) = 9 + 16 = 25$
Корни уравнения для $b$ равны:
$b_{1,2} = \frac{-B \pm \sqrt{D}}{2A} = \frac{3 \pm \sqrt{25}}{4} = \frac{3 \pm 5}{4}$
Получаем два возможных значения для $b$:
$b_1 = \frac{3 + 5}{4} = 2$
$b_2 = \frac{3 - 5}{4} = -\frac{1}{2}$
Для каждого значения $b$ найдем соответствующее значение $a$ по формуле $a = 6 + b$:
При $b_1 = 2$, $a_1 = 6 + 2 = 8$.
При $b_2 = -\frac{1}{2}$, $a_2 = 6 - \frac{1}{2} = \frac{11}{2}$.
Теперь выполним обратную замену для каждой пары $(a, b)$, чтобы найти $x$ и $y$.
Случай 1: $a = 8$ и $b = 2$.
$$ \begin{cases} xy = 8 \\ \frac{x}{y} = 2 \end{cases} $$Из второго уравнения получаем $x = 2y$. Подставляем в первое:
$(2y)y = 8 \Rightarrow 2y^2 = 8 \Rightarrow y^2 = 4$, откуда $y = \pm 2$.
Если $y_1 = 2$, то $x_1 = 2 \cdot 2 = 4$. Первое решение: $(4, 2)$.
Если $y_2 = -2$, то $x_2 = 2 \cdot (-2) = -4$. Второе решение: $(-4, -2)$.
Случай 2: $a = \frac{11}{2}$ и $b = -\frac{1}{2}$.
$$ \begin{cases} xy = \frac{11}{2} \\ \frac{x}{y} = -\frac{1}{2} \end{cases} $$Из второго уравнения получаем $x = -\frac{1}{2}y$. Подставляем в первое:
$(-\frac{1}{2}y)y = \frac{11}{2} \Rightarrow -\frac{y^2}{2} = \frac{11}{2} \Rightarrow y^2 = -11$.
Это уравнение не имеет решений в действительных числах, так как квадрат действительного числа не может быть отрицательным.
Таким образом, система имеет два решения.
Ответ: $(4; 2), (-4; -2)$.
2)
Дана система уравнений:
$$ \begin{cases} xy - 4 = \frac{7x}{y} \\ xy - \frac{3}{2} = \frac{y}{2x} \end{cases} $$ОДЗ: $x \neq 0$, $y \neq 0$.
Преобразуем систему, чтобы она была похожа на предыдущую:
$$ \begin{cases} xy - 7\frac{x}{y} = 4 \\ xy - \frac{1}{2}\frac{y}{x} = \frac{3}{2} \end{cases} $$Введем те же переменные: $a = xy$ и $b = \frac{x}{y}$. Тогда $\frac{y}{x} = \frac{1}{b}$.
Система в новых переменных:
$$ \begin{cases} a - 7b = 4 \\ a - \frac{1}{2b} = \frac{3}{2} \end{cases} $$Из первого уравнения выразим $a$: $a = 4 + 7b$.
Подставим во второе уравнение:
$(4 + 7b) - \frac{1}{2b} = \frac{3}{2}$
Умножим уравнение на $2b$ ($b \neq 0$):
$2b(4 + 7b) - 1 = 3b$
$8b + 14b^2 - 1 = 3b$
Приведем к стандартному виду:
$14b^2 + 5b - 1 = 0$
Решим квадратное уравнение. Дискриминант $D = 5^2 - 4 \cdot 14 \cdot (-1) = 25 + 56 = 81$.
Корни для $b$:
$b_{1,2} = \frac{-5 \pm \sqrt{81}}{2 \cdot 14} = \frac{-5 \pm 9}{28}$
Получаем два значения для $b$:
$b_1 = \frac{-5 + 9}{28} = \frac{4}{28} = \frac{1}{7}$
$b_2 = \frac{-5 - 9}{28} = \frac{-14}{28} = -\frac{1}{2}$
Найдем соответствующие значения $a$ из $a = 4 + 7b$:
При $b_1 = \frac{1}{7}$, $a_1 = 4 + 7 \cdot \frac{1}{7} = 4 + 1 = 5$.
При $b_2 = -\frac{1}{2}$, $a_2 = 4 + 7 \cdot (-\frac{1}{2}) = 4 - \frac{7}{2} = \frac{1}{2}$.
Выполним обратную замену.
Случай 1: $a = 5$ и $b = \frac{1}{7}$.
$$ \begin{cases} xy = 5 \\ \frac{x}{y} = \frac{1}{7} \end{cases} $$Из второго уравнения $x = \frac{y}{7}$. Подставляем в первое:
$(\frac{y}{7})y = 5 \Rightarrow \frac{y^2}{7} = 5 \Rightarrow y^2 = 35$, откуда $y = \pm \sqrt{35}$.
Если $y_1 = \sqrt{35}$, то $x_1 = \frac{\sqrt{35}}{7}$. Первое решение: $(\frac{\sqrt{35}}{7}, \sqrt{35})$.
Если $y_2 = -\sqrt{35}$, то $x_2 = -\frac{\sqrt{35}}{7}$. Второе решение: $(-\frac{\sqrt{35}}{7}, -\sqrt{35})$.
Случай 2: $a = \frac{1}{2}$ и $b = -\frac{1}{2}$.
$$ \begin{cases} xy = \frac{1}{2} \\ \frac{x}{y} = -\frac{1}{2} \end{cases} $$Из второго уравнения $x = -\frac{y}{2}$. Подставляем в первое:
$(-\frac{y}{2})y = \frac{1}{2} \Rightarrow -\frac{y^2}{2} = \frac{1}{2} \Rightarrow y^2 = -1$.
Это уравнение не имеет решений в действительных числах.
Таким образом, система имеет два решения.
Ответ: $(\frac{\sqrt{35}}{7}; \sqrt{35}), (-\frac{\sqrt{35}}{7}; -\sqrt{35})$.
№367 (с. 128)
Условие. №367 (с. 128)

367. 1) $ \begin{cases} \frac{x^3}{y} + xy = 10 \\ \frac{y^3}{x} + xy = \frac{5}{2} \end{cases} $
2) $ \begin{cases} \frac{x^3}{y} + xy = 5 \\ \frac{y^3}{x} + xy = \frac{10}{3} \end{cases} $
Решение 1. №367 (с. 128)


Решение 2. №367 (с. 128)

Решение 3. №367 (с. 128)

Решение 4. №367 (с. 128)
1)
Дана система уравнений:
$ \begin{cases} \frac{x^3}{y} + xy = 10 \\ \frac{y^3}{x} + xy = \frac{5}{2} \end{cases} $
Очевидно, что $x \neq 0$ и $y \neq 0$.
Сделаем замену. Пусть $P = xy$. Тогда систему можно переписать в виде:
$ \begin{cases} \frac{x^3}{y} = 10 - P \\ \frac{y^3}{x} = \frac{5}{2} - P \end{cases} $
Перемножим левые и правые части уравнений системы:
$\frac{x^3}{y} \cdot \frac{y^3}{x} = (10 - P)(\frac{5}{2} - P)$
Упростим левую часть:
$x^2y^2 = (xy)^2 = P^2$
Теперь раскроем скобки в правой части и приравняем к $P^2$:
$P^2 = 10 \cdot \frac{5}{2} - 10P - \frac{5}{2}P + P^2$
$P^2 = 25 - \frac{20P + 5P}{2} + P^2$
$0 = 25 - \frac{25}{2}P$
$\frac{25}{2}P = 25$
$P = 2$
Таким образом, мы нашли, что $xy = 2$. Подставим это значение в первое уравнение исходной системы:
$\frac{x^3}{y} + 2 = 10$
$\frac{x^3}{y} = 8$
Из равенства $xy = 2$ выразим $y = \frac{2}{x}$ и подставим в полученное уравнение:
$\frac{x^3}{2/x} = 8$
$\frac{x^4}{2} = 8$
$x^4 = 16$
Отсюда находим возможные значения для $x$:
$x_1 = 2$, $x_2 = -2$
Теперь найдем соответствующие значения $y$:
Если $x_1 = 2$, то $y_1 = \frac{2}{x_1} = \frac{2}{2} = 1$.
Если $x_2 = -2$, то $y_2 = \frac{2}{x_2} = \frac{2}{-2} = -1$.
Получили две пары решений: $(2, 1)$ и $(-2, -1)$. Проверим их, подставив во второе уравнение исходной системы $\frac{y^3}{x} + xy = \frac{5}{2}$.
Для $(2, 1)$: $\frac{1^3}{2} + 2 \cdot 1 = \frac{1}{2} + 2 = \frac{5}{2}$. Верно.
Для $(-2, -1)$: $\frac{(-1)^3}{-2} + (-2)(-1) = \frac{-1}{-2} + 2 = \frac{1}{2} + 2 = \frac{5}{2}$. Верно.
Ответ: $(2, 1)$, $(-2, -1)$.
2)
Дана система уравнений:
$ \begin{cases} \frac{x^3}{y} + xy = 5 \\ \frac{y^3}{x} + xy = \frac{10}{3} \end{cases} $
Как и в предыдущем задании, $x \neq 0$ и $y \neq 0$.
Применим тот же метод. Пусть $P = xy$. Перепишем систему:
$ \begin{cases} \frac{x^3}{y} = 5 - P \\ \frac{y^3}{x} = \frac{10}{3} - P \end{cases} $
Перемножим уравнения:
$\frac{x^3}{y} \cdot \frac{y^3}{x} = (5 - P)(\frac{10}{3} - P)$
$x^2y^2 = P^2$
Получаем уравнение для $P$:
$P^2 = 5 \cdot \frac{10}{3} - 5P - \frac{10}{3}P + P^2$
$P^2 = \frac{50}{3} - (\frac{15P + 10P}{3}) + P^2$
$0 = \frac{50}{3} - \frac{25}{3}P$
$\frac{25}{3}P = \frac{50}{3}$
$P = 2$
Итак, $xy = 2$. Подставим это в первое уравнение исходной системы:
$\frac{x^3}{y} + 2 = 5$
$\frac{x^3}{y} = 3$
Из $xy = 2$ выражаем $y = \frac{2}{x}$ и подставляем:
$\frac{x^3}{2/x} = 3$
$\frac{x^4}{2} = 3$
$x^4 = 6$
Отсюда находим возможные значения для $x$:
$x = \pm \sqrt[4]{6}$
Находим соответствующие значения $y$:
Если $x_1 = \sqrt[4]{6}$, то $y_1 = \frac{2}{x_1} = \frac{2}{\sqrt[4]{6}}$.
Если $x_2 = -\sqrt[4]{6}$, то $y_2 = \frac{2}{x_2} = -\frac{2}{\sqrt[4]{6}}$.
Получили две пары решений: $(\sqrt[4]{6}, \frac{2}{\sqrt[4]{6}})$ и $(-\sqrt[4]{6}, -\frac{2}{\sqrt[4]{6}})$. Проверим их, подставив во второе уравнение исходной системы $\frac{y^3}{x} + xy = \frac{10}{3}$.
Для $(\sqrt[4]{6}, \frac{2}{\sqrt[4]{6}})$, $xy=2$. $\frac{y^3}{x} = \frac{(2/\sqrt[4]{6})^3}{\sqrt[4]{6}} = \frac{8/(\sqrt[4]{6})^3}{\sqrt[4]{6}} = \frac{8}{(\sqrt[4]{6})^4} = \frac{8}{6} = \frac{4}{3}$. Тогда $\frac{4}{3}+2 = \frac{10}{3}$. Верно.
Для $(-\sqrt[4]{6}, -\frac{2}{\sqrt[4]{6}})$, $xy=2$. $\frac{y^3}{x} = \frac{(-2/\sqrt[4]{6})^3}{-\sqrt[4]{6}} = \frac{-8/(\sqrt[4]{6})^3}{-\sqrt[4]{6}} = \frac{8}{(\sqrt[4]{6})^4} = \frac{8}{6} = \frac{4}{3}$. Тогда $\frac{4}{3}+2 = \frac{10}{3}$. Верно.
Ответ: $(\sqrt[4]{6}, \frac{2}{\sqrt[4]{6}})$, $(-\sqrt[4]{6}, -\frac{2}{\sqrt[4]{6}})$.
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.