Чтобы решить систему уравнений графически, нужно построить графики обеих уравнений и найти точки их пересечения.
Дана система уравнений:
- ( y = x^2 - 4 )
- ( 2x + y = -1 )
Шаг 1: Построение графика первого уравнения
Первое уравнение ( y = x^2 - 4 ) представляет собой параболу, ветви которой направлены вверх. Вершина параболы находится в точке (0, -4). Чтобы построить параболу, можно выбрать несколько значений ( x ) и найти соответствующие значения ( y ).
Например:
- При ( x = 0 ), ( y = 0^2 - 4 = -4 )
- При ( x = 1 ), ( y = 1^2 - 4 = -3 )
- При ( x = -1 ), ( y = (-1)^2 - 4 = -3 )
- При ( x = 2 ), ( y = 2^2 - 4 = 0 )
- При ( x = -2 ), ( y = (-2)^2 - 4 = 0 )
Теперь у нас есть точки (0, -4), (1, -3), (-1, -3), (2, 0), и (-2, 0), которые можно использовать для построения параболы.
Шаг 2: Построение графика второго уравнения
Второе уравнение ( 2x + y = -1 ) представляет собой прямую. Для её построения также можно выбрать несколько точек.
Преобразуем уравнение к виду ( y = -2x - 1 ).
Выберем значения ( x ) и найдём соответствующие значения ( y ):
- При ( x = 0 ), ( y = -2(0) - 1 = -1 )
- При ( x = 1 ), ( y = -2(1) - 1 = -3 )
- При ( x = -1 ), ( y = -2(-1) - 1 = 1 )
Теперь у нас есть точки (0, -1), (1, -3), и (-1, 1), которые можно использовать для построения прямой.
Шаг 3: Нахождение точек пересечения
Теперь нужно построить оба графика на одной координатной плоскости и найти их точки пересечения.
- Парабола проходит через точки (0, -4), (1, -3), (-1, -3), (2, 0), и (-2, 0).
- Прямая проходит через точки (0, -1), (1, -3), и (-1, 1).
При построении графиков видно, что они пересекаются в двух точках. Одна из точек пересечения — (1, -3).
Проверка:
Подставим точку (1, -3) в оба уравнения, чтобы убедиться, что это действительно решение:
- ( y = x^2 - 4 \Rightarrow -3 = 1^2 - 4 \Rightarrow -3 = -3 ) — верно.
- ( 2x + y = -1 \Rightarrow 2(1) + (-3) = -1 \Rightarrow 2 - 3 = -1 ) — верно.
Таким образом, точка (1, -3) является решением системы уравнений.
Если построить графики точно, можно заметить, что есть ещё одна точка пересечения — (-3, 5). Подставляя её в систему уравнений, мы также получим верные равенства:
- ( y = x^2 - 4 \Rightarrow 5 = (-3)^2 - 4 \Rightarrow 5 = 9 - 4 \Rightarrow 5 = 5 ) — верно.
- ( 2x + y = -1 \Rightarrow 2(-3) + 5 = -1 \Rightarrow -6 + 5 = -1 ) — верно.
Таким образом, система уравнений имеет два решения: ( (1, -3) ) и ( (-3, 5) ).