Как по графику найти решение системы уравнений

Графический метод решения системы линейных уравнений

1. Расположение графиков и количество решений системы линейных уравнений
2. Алгоритм графического метода решения системы линейных уравнений
3. Примеры

Расположение графиков и количество решений системы линейных уравнений

Рассмотрим систему двух уравнений: $ {left{ begin{array}{c} 3x-y = 5 \ 3x+2y = 8end{array} right.}$

Построим график каждого из уравнений и найдём точку пересечения.

Подставим координаты точки пересечения в уравнение:

$ {left{ begin{array}{c}3 cdot 2-1 ≡ 5\ 3cdot2+2cdot1 ≡ 8end{array} right.} Rightarrow$ (2;1) – решение системы

Таким образом, точка пересечения графиков уравнений является решением системы.

Графики двух уравнений системы могут пересекаться, быть параллельными и совпадать. Получаем разное количество решений системы в зависимости от соотношения коэффициентов уравнений:

$ frac{a_1}{a_2} neq frac{b_1}{b_2} $

$ frac{a_1}{a_2} = frac{b_1}{b_2} neq frac{c_1}{c_2} $

$ frac{a_1}{a_2} = frac{b_1}{b_2} = frac{c_1}{c_2} $

Прямые пересекаются

Прямые параллельны

Прямые совпадают

Одно решение

Нет решений

Бесконечное множество решений

Алгоритм графического метода решения системы линейных уравнений

1. Построить графики уравнений системы в одной координатной плоскости.

2а. Если $ frac{a_1}{a_2} neq frac{b_1}{b_2} $ найти точку пересечения – единственное решение системы.

2б. Если $ frac{a_1}{a_2} = frac{b_1}{b_2} neq frac{c_1}{c_2} $ прямые параллельны и решений нет.

2в. Если $ frac{a_1}{a_2} = frac{b_1}{b_2} = frac{c_1}{c_2} $ прямые совпадают, решений бесконечное множество.

Примеры

Пример 1. Решите графически систему уравнений. Сколько решений вы получили в зависимости от соотношения коэффициентов?

а)$ {left{ begin{array}{c} 5x+2y = 3 \ x-y = 4end{array} right.}$

Точка пересечения (1;-1)

Одно решение: $ frac{5}{1} neq frac{2}{-1}$

б) $ {left{ begin{array}{c}2x+y = 3 \ 4x+2y = 1end{array} right.}$

Прямые параллельны, решений нет:

$ frac{2}{4} = frac{1}{2} neq frac{3}{1}$

в) $ {left{ begin{array}{c}4x-y = 2 \ x+y = 3end{array} right.}$

Точка пересечения (1;2)

Одно решение: $ frac{4}{1} neq frac{-1}{1}$

г) $ {left{ begin{array}{c}2x-3y = 5 \ 4x-6y = 10end{array} right.}$

Прямые совпадают, бесконечное множество решений:

$ frac{2}{4} = frac{-3}{-6} = frac{5}{10} $

Пример 2*. Решите графически систему уравнений:

а)$ {left{ begin{array}{c} |x|-y = 0 \ x+3y = 4end{array} right.}$

В первом уравнении y всегда положительный: $y ge 0,∀x$

$ {left{ begin{array}{c}y(x) = |x| = {left{ begin{array}{c} x, x ge 0 \ -x, x lt 0 end{array} right.} \ x+3y = 4 end{array} right.} $

Два решения: (-2;2) и (1;1)

б)$ {left{ begin{array}{c} x-|y| = 0 \ 3x+y = 4end{array} right.}$

В первом уравнении x всегда положительный: $x ge 0,∀x$

$ {left{ begin{array}{c}y(x) = |y| = {left{ begin{array}{c} y, y ge 0 \ -y, y lt 0 end{array} right.} \ 3x+y = 4 end{array} right.} $

Два решения: (2;-2) и (1;1)

в)$ {left{ begin{array}{c} x^2-4y^2 = 0 \ 3|x|-2y = 8end{array} right.}$

$ {left{ begin{array}{c} (x-2y)(x+2y) = 0 \ y = 1,5|x|-4end{array} right.}$

$ {left{ begin{array}{c} left[ begin{array}{cc} y = frac{1}{2} x \ y = -frac{1}{2} x end{array} right. \ y = {left{ begin{array}{c} 1,5x-4,x ge 0 \ -1,5x-4,x lt 0 end{array} right.} end{array} right.} $

Из первого уравнения получаем две прямых, из второго – ломаную.

Четыре решения:

(-4;2);(-2;-1);(2;-1);(4;2)

г)$ {left{ begin{array}{c}|y-x| = 4 \ |x+y| = 2end{array} right.}$

$ {left{ begin{array}{c} left[ begin{array}{cc} y-x = 4 \ y-x = -4 end{array} right. \ left[ begin{array}{cc} x+y = 2 \ x+y = -2 end{array} right. end{array} right.}$

$ {left{ begin{array}{c} left[ begin{array}{cc} y = x+4 \ y = x-4 end{array} right. \ left[ begin{array}{cc} y = -x+2 \ y = -x-2 end{array} right. end{array} right.}$

Из первого уравнения получаем одну пару параллельных прямых, из второго уравнения – вторую пару параллельных прямых.

Четыре решения:

(-3;1);(-1;3);(3;-1);(1;-3)

Рейтинг пользователей

Решение системы линейных уравнений графическим способом

Графиком линейной функции является прямая. Две прямые на плоскости могут пересекаться в одной точке, быть параллельными или совпадать. Соответственно система уравнений может: 

а) иметь единственное решение; 

б) не иметь решений; 

в) иметь бесконечное множество решений.

2) Решением системы уравнений является точка (если уравнения являются линейными) пересечения графиков.

Пример 3

Графическое решение системы 

Пример 4

Выражаем у через х из каждого уравнения системы 2), а затем составим таблицу значений переменных х и у для каждого из полученных уравнений.

Прямую y=2x+9 проводим через точки (0; 9) и (-3; 3). Прямую y=-1,5x+2 проводим через точки (0; 2) и (2; -1).

Наши прямые пересеклись в точке В(-2; 5).

Ответ: (-2; 5).

ОБЯЗАТЕЛЬНО: Познакомимся с видео, где нам объяснят как решаются системы линейных уравнений графическим способом. РАССКАЖУТ, КАК РЕШАТЬ СИСТЕМЫ ГРАФИЧЕСКИ.

ДОМАШНЯЯ РАБОТА: ВЫПОЛНЯТЬ ВСЕ ШАГИ ПОСТРОЕНИЯ, КАК ПОКАЗАНО В ВИДЕО РАЗБОРАХ И ПРИМЕРАХ. В УЧЕБНИКЕ ТЕОРИЯ НА СТРАНИЦАХ СТР 195-199. ВСЕ ИЗУЧИТЬ, ТЕМА ОЧЕНЬ ВАЖНАЯ.

Графический метод решения системы линейных уравнений

Расположение графиков и количество решений системы линейных уравнений

Рассмотрим систему двух уравнений: $ <left< begin 3x-y = 5 \ 3x+2y = 8end right.>$

Построим график каждого из уравнений и найдём точку пересечения.

Точка пересечения (2;1)

Подставим координаты точки пересечения в уравнение:

$ <left< begin3 cdot 2-1 ≡ 5\ 3cdot2+2cdot1 ≡ 8end right.> Rightarrow$ (2;1) – решение системы

Таким образом, точка пересечения графиков уравнений является решением системы.

Графики двух уравнений системы могут пересекаться, быть параллельными и совпадать. Получаем разное количество решений системы в зависимости от соотношения коэффициентов уравнений:

Графический метод решения системы уравнений

Этот видеоурок доступен по абонементу

У вас уже есть абонемент? Войти

На этом уроке мы будем рассматривать решение систем двух уравнений с двумя переменными. Вначале рассмотрим графическое решение системы двух линейных уравнений, специфику совокупности их графиков. Далее решим несколько систем графическим методом.

Решение систем уравнений

Содержание:

Графический метод решения систем уравнений

Вспоминаем то, что знаем

Что такое график уравнения с двумя неизвестными?

Что представляет собой график линейного уравнения с двумя неизвестными?

Решите графическим методом систему линейных уравнений:

Открываем новые знания

Решите графическим методом систему уравнений:

Как можно решить систему двух уравнений с двумя неизвестными с помощью графиков уравнений этой системы? Отвечаем, проверяем себя по тексту

В курсе алгебры 7-го класса вы изучали системы линейных уравнений.

Для их решения вы применяли три метода: графический, метод подстановки и метод алгебраического сложения. Эти же методы служат и для решения других систем двух уравнений с двумя неизвестными, в которых могут содержаться уравнения второй степени или другие рациональные уравнения — как целые, так и дробные.

По этой ссылке вы найдёте полный курс лекций по высшей математике:

Начнём с графического метода

Этот метод основан на том, что каждому уравнению с двумя неизвестными соответствует некоторое множество точек координатной плоскости (график этого уравнения). Построив графики уравнений, мы найдём точки пересечения этих графиков (если они есть), и пары чисел — координаты точек пересечения — будут представлять собой решения системы уравнений.

Найденные решения будут, вообще говоря, приближёнными, в зависимости от точности построений соответствующих графиков.

Таким образом, решить графически систему уравнений — значит найти общие точки графиков уравнений, входящих в систему.

Возможно вам будут полезны данные страницы:

Примеры с решением

Пример 1:

Решим систему уравнений:

Построим графики уравнений

Графиком первого уравнения является парабола, с вершиной в точке (0; 1) и ветвями, направленными вверх, графиком второго — прямая, проходящая через точки (0; 3) и (-3; 0).

Парабола и прямая пересекаются в точках А(2; 5) и В(— 1; 2).

Проверкой убеждаемся, что найденные пары чисел действительно являются решениями системы.

Ответ: (2; 5) и (-1; 2).

Пример 2:

Выясним количество решений системы уравнений:

Построим графики уравнений

Графики этих уравнений — окружности. Центр первой окружности — начало координат, а её радиус равен 2; центр второй окружности — точка Р(1; — 1), её радиус равен 3.

Окружности пересекаются в двух точках М и N, координаты которых можно найти приближённо. Поскольку нам нужно определить только количество решений, мы делать этого не будем.

Ответ: Два решения.

Решение систем уравнений методом подстановки

Вспоминаем то, что знаем

Расскажите, как решить систему двух линейных уравнений с двумя неизвестными методом подстановки.

Решите систему линейных уравнений методом подстановки:

Открываем новые знания

Как вы думаете, можно ли применять метод подстановки при решении систем, где не все уравнения являются линейными? При каком условии это удастся сделать?

Решите систему уравнений методом подстановки:

Как решить систему двух уравнений с двумя неизвестными методом подстановки?

Всякую ли систему двух уравнений с двумя неизвестными можно решить методом подстановки?

Ранее вы решали системы уравнений первой степени.

Теперь познакомимся с системами, в которых хотя бы одно уравнение не является линейным. Как и прежде, распространённым методом решения систем является метод подстановки.

Пример 3:

Пусть (х; у) — решение системы.

Выразим х из уравнения

Подставим найденное выражение в первое уравнение:

Решим полученное уравнение:

Убедиться, что найденные пары чисел действительно являются решениями системы, можно подстановкой.

Чуть сложнее дело обстоит в следующем примере.

Пример 4:

Решим систему уравнений:

Пусть (х; у) — решение системы.

Выразим у из линейного уравнения:

Подставим найденное выражение в первое уравнение системы:

После преобразований получим:

Ответ: (-0,5; 0,5), (4; 5).

Если это целесообразно, то можно осуществлять подстановку некоторого выражения «в целом».

Пример 5:

Подставим во второе уравнение тогда его можно переписать в виде:

Теперь выразим х через у из первого уравнения системы:

Подставим в полученное ранее уравнение ху = 2:

Корни этого уравнения:

.

Иногда решить систему можно, используя метод алгебраического сложения.

Пример 6:

Сложим уравнения, предварительно умножив первое уравнение на —1. В результате получим:

.

Корни этого уравнения:

Подставим найденные значения в первое уравнение. Рассмотрим два случая:

1)

2) , получим уравнение корней нет.

Иногда упростить решение удаётся, используя различные варианты замены неизвестных.

Пример 7:

Решим систему уравнений:

Обозначим

Второе уравнение системы примет вид:

Решим полученное уравнение. Получим, умножая обе части на 2а:

Осталось решить методом подстановки линейные системы:

Ответ: (2; 1), (1; 2). Решение задач с помощью систем уравнений Знакомимся с новыми знаниями

Напомним, что при решении задач обычно действуют следующим образом:

1) обозначают буквами какие-нибудь неизвестные величины, выражают через них другие величины, составляют систему уравнений;

2) решают полученную систему;

3) отвечают на вопрос задачи.

Пример 8:

Периметр прямоугольника равен 34 см, а его диагональ 13 см. Найдите стороны прямоугольника.

Пусть х см — длина, у см — ширина (х у), тогда периметр прямоугольника — см.

Воспользуемся теоремой Пифагора:

Решим систему. Выразим из первого уравнения у:

Подставим во второе уравнение:

Корни уравнения:

Найдём

С учётом условия получим ответ: длина — 12 см, ширина — 5 см.

Пример 9:

Если произведение двух положительных чисел увеличить на первое из них, то получится 128. Если это же произведение увеличить на второе из них то получится 135. Найдите эти числа.

Пусть х — первое число, у — второе число.

Тогда: — произведение, увеличенное на первое число, ху 4-у — произведение, увеличенное на второе число.

Вычтем из второго уравнения первое. Получим:

Дальше будем решать методом подстановки:

Подставим в первое уравнение выражение для у:

Корни уравнения: (не подходит по смыслу задачи).

Найдём у из уравнения:

Получим ответ: 16 и 7.

Симметричные системы уравнений с двумя неизвестными

Уравнение с двумя неизвестными называется симметричным, если при перестановке этих неизвестных местами уравнение не меняется. Например, уравнение симметричное, так как при перестановке входящих в него неизвестных оно приобретает вид , то есть не меняется. А вот уравнение не симметричное, так как при перестановке входящих в него неизвестных оно приобретает вид , то есть меняется.

Система двух уравнений с двумя неизвестными называется симметричной, если каждое уравнение этой системы симметричное.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. В определении симметричной системы уравнений требуется, чтобы каждое уравнение в отдельности не менялось.

Например, если в системе уравнений

переставить местами неизвестные х и у, то получим систему:

Видно, что система в целом не изменилась (уравнения поменялись местами по сравнению с первоначальной системой). Но такая система не является симметричной, так как каждое из уравнений в отдельности изменилось.

Убедитесь, что симметричные системы с двумя неизвестными х и у можно решать с помощью замены неизвестных:

Сначала научитесь выражать через неизвестные выражения:

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

[spoiler title=”источники:”]

http://interneturok.ru/lesson/algebra/9-klass/sistemy-uravneniy/graficheskiy-metod-resheniya-sistemy-uravneniy

http://natalibrilenova.ru/reshenie-sistem-uravnenij/

[/spoiler]

Время чтения: 7 минут.

Сегодня мы разберем, что такое система уравнений и какие существуют методы ее решения: быстро, кратко, понятно🧠

То есть, по итогу решения системы у нас будет пара значений x и y, которые мы можем подставить в два уравнения и получить верное равенство.

Способы решения систем уравнения:

• Графический метод 📈
• Способ подстановки 📝
• Способ сложения ➕

Ниже разберем каждый метод подробнее.

1. Графический метод решения

Чтобы решить систему графически, нам нужно:

• Выразить из каждого уравнения переменную y;
• Построить таблицы значений для каждого уравнения (см. картинку ниже);

• Построить графики по полученным в таблице точкам;
• Найти точку пересечения графиков – это и будет решение

Таким образом, решением данного уравнения будет являться точка (3;2), то есть x=3, y=2.

Памятка для системы уравнений графическим методом

По коэффициентам при х сразу можно понять, будет ли система иметь решения.

2. Способ подстановки

Способ подстановки говорит сам за себя – что-то берем и подставляем вместо другого. Ниже представлен алгоритм действий👇

Давай рассмотрим решение на конкретном примере.

То есть, мы выразили y из первого уравнения, подставили его во второе и нашли значение х. После чего нашли значение y. Все просто!💁‍♀️

3. Способ сложения

Напоминаю для тех, кто забыл:

• коэффициенты – это числа перед x и y;
• x и y – это переменные.

Получается, наша задача – это избавиться от одной из переменных, чтобы дальше решать обыкновенное уравнение с одной переменной.

Звучит не очень то и сложно. Давай разберем на примере!

В примере мы умножили первое уравнение на -2, чтобы при х вместо 5 стал коэффициент -10.

А затем сложили первое и второе уравнение: -10x + 10x = 0. Вот мы и избавились от х😏Дальше решение очень напоминает предыдущий способ.

На этом все! Ниже будет несколько примеров для тренировки. Если хочешь закрепить полученные знания, то обязательно реши их.

Остались вопросы? Можешь написать о них в комментариях!

#образование #математика #ОГЭ #егэ #впр

Решение уравнений с помощью графиков

Решение линейных уравнений

Как ты уже знаешь, графиком линейного уравнения является прямая линия, отсюда и название данного вида.

Линейные уравнения достаточно легко решать алгебраическим путем – все неизвестные переносим в одну сторону уравнения, все, что нам известно – в другую и вуаля! Мы нашли корень.

Сейчас же я покажу тебе, как это сделать графическим способом.

Итак, у тебя есть уравнение: ( displaystyle 2{x} -10=2)

Как его решить?

Вариант 1, и самый распространенный – перенести неизвестные в одну сторону, а известные в другую, получаем:

Иными словами, у нас будет:

Как ты думаешь, что является корнем нашего уравнения? Правильно, координата ( displaystyle x) точки пересечения графиков:

Наш ответ: ( displaystyle x=6)

Вот и вся премудрость графического решения. Как ты с легкостью можешь проверить, корнем нашего уравнения является число ( displaystyle 6)!

Вариант 1. Напрямую

Просто строим параболу по данному уравнению: ( displaystyle {{x}^{2}}+2{x} -8=0)

Чтобы сделать это быстро, дам тебе одну маленькую подсказку: удобно начать построение с определения вершины параболы. Определить координаты вершины параболы помогут следующие формулы:

Посчитал? Какие координаты вершины параболы у тебя получились? Давай разбираться вместе:

И вот мы знаем уже координаты вершины, а для построения параболы нам нужно еще … точек. Как ты думаешь, сколько минимум точек нам необходимо? Правильно, ( displaystyle 3).

Ты знаешь, что парабола симметрична относительно своей вершины, например:

Соответственно, нам необходимо еще две точки по левой или правой ветви параболы, а в дальнейшем мы эти точки симметрично отразим на противоположную сторону:

Возвращаемся к нашей параболе.

Для нашего случая точка ( displaystyle Aleft( -1;-9 right)). Нам необходимо еще две точки, соответственно, ( displaystyle x) можно взять положительные, а можно взять отрицательные? Какие точки тебе удобней?

Мне удобней работать с положительными, поэтому я рассчитаю при ( displaystyle x=0) и ( displaystyle x=2).

Как ты думаешь, что является решением уравнения?

Правильно, точки, в которых ( displaystyle y=0), то есть ( displaystyle x=2) и ( displaystyle x=-4). Потому что ( displaystyle {{x}^{2}}+2{x} -8=0).

И если мы говорим, что ( displaystyle y={{x}^{2}}+2{x} -8), то значит, что ( displaystyle y) тоже должен быть равен ( displaystyle 0), или ( displaystyle y={{x}^{2}}+2{x} -8=0).

Просто? Это мы закончили с тобой решение уравнения сложным графическим способом, то ли еще будет!

Конечно, ты можешь проверить наш ответ алгебраическим путем – посчитаешь корни через теорему Виета или Дискриминант.

Что у тебя получилось? То же самое?

Вот видишь! Теперь посмотрим совсем простое графическое решение, уверена, оно тебе очень понравится!

Решение смешанных неравенств

Теперь перейдем к более сложным неравенствам!

Как тебе такое:

Первое, с чего мы начнем, – это с построения двух графиков:

Расписал? Теперь строй два графика.

Сравним наши рисунки?

У тебя так же? Отлично!

Теперь расставим точки пересечения и цветом определим, какой график у нас по идее должен быть больше, то есть ( displaystyle {{y}_{2}}={{x}^{3}}).

Смотри, что получилось в итоге:

А теперь просто смотрим, в каком месте у нас выделенный график находится выше, чем график ( displaystyle {{y}_{1}}=4x)? Смело бери карандаш и закрашивай данную область! Она и будет решением нашего сложного неравенства!

На каких промежутках по оси ( displaystyle Ox) у нас ( displaystyle {{y}_{2}}={{x}^{3}}) находится выше, чем ( displaystyle {{y}_{1}}=4x)? Верно, ( displaystyle xin left( -2;0 right)cup left( 2;+infty right)).

Это и есть ответ!

Ну вот, теперь тебе по плечу и любое уравнение, и любая система, и уж тем более любое неравенство!