Для решения системы уравнений:
[
\begin{cases}
3x - xy = 10 \
y + xy = 6
\end{cases}
]
можно использовать метод подстановки или метод алгебраического сложения. Я разберу оба метода:
Метод подстановки
Из второго уравнения выразим ( y ) через ( x ):
[
y + xy = 6 \implies y(1 + x) = 6 \implies y = \frac{6}{1 + x}
]
Подставим выражение для ( y ) в первое уравнение:
[
3x - x\left(\frac{6}{1 + x}\right) = 10
]
Умножим обе части на ( 1 + x ) для избавления от дроби:
[
(3x)(1 + x) - 6x = 10(1 + x)
]
Раскроем скобки и упростим уравнение:
[
3x + 3x^2 - 6x = 10 + 10x
]
[
3x^2 - 13x - 10 = 0
]
Решим квадратное уравнение ( 3x^2 - 13x - 10 = 0 ) с помощью дискриминанта:
[
D = b^2 - 4ac = (-13)^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-10) = 169 + 120 = 289
]
Найдем корни:
[
x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{13 \pm 17}{6}
]
Таким образом, ( x_1 = 5 ) и ( x_2 = -\frac{2}{3} ).
Подставим найденные значения ( x ) в выражение для ( y ):
Для ( x = 5 ):
[
y = \frac{6}{1 + 5} = \frac{6}{6} = 1
]
Получаем решение ( (x, y) = (5, 1) ).
Для ( x = -\frac{2}{3} ):
[
y = \frac{6}{1 - \frac{2}{3}} = \frac{6}{\frac{1}{3}} = 18
]
Получаем решение ( (x, y) = \left(-\frac{2}{3}, 18\right) ).
Метод алгебраического сложения:
Из первого уравнения выразим ( xy ):
[
xy = 3x - 10
]
Подставим это выражение во второе уравнение:
[
y + (3x - 10) = 6 \implies y = 16 - 3x
]
Подставим выражение для ( y ) в уравнение ( xy = 3x - 10 ):
[
x(16 - 3x) = 3x - 10
]
Упростим уравнение:
[
16x - 3x^2 = 3x - 10
]
[
3x^2 - 13x - 10 = 0
]
Решаем это уравнение, как было показано в методе подстановки, и получаем те же корни.
Таким образом, система имеет два решения: ( (5, 1) ) и ( \left(-\frac{2}{3}, 18\right) ).