Чтобы решить данную систему уравнений, начнем с первого уравнения:
[ xy = 8. ]
Теперь рассмотрим второе уравнение:
[ x^2 + y^2 = 20. ]
Воспользуемся тем, что (x^2 + y^2) можно переписать через квадрат суммы и двойное произведение:
[ x^2 + y^2 = (x + y)^2 - 2xy. ]
Подставим известные значения из уравнений:
[ 20 = (x + y)^2 - 2 \cdot 8. ]
[ 20 = (x + y)^2 - 16, ]
[ (x + y)^2 = 36. ]
[ x + y = \pm 6. ]
Теперь у нас есть два случая:
- ( x + y = 6 )
- ( x + y = -6 )
Рассмотрим первый случай ( x + y = 6 ). Подставим это в уравнение ( xy = 8 ) и решим систему:
[ x + y = 6, ]
[ xy = 8. ]
Такие уравнения можно решить с помощью формул для корней квадратного уравнения. Представим ( x ) и ( y ) как корни квадратного уравнения:
[ t^2 - (x+y)t + xy = 0, ]
[ t^2 - 6t + 8 = 0. ]
Решим это квадратное уравнение:
[ t = \frac{6 \pm \sqrt{36 - 32}}{2} = \frac{6 \pm 2}{2}. ]
[ t = 4 \quad \text{или} \quad t = 2. ]
Таким образом, ( x ) и ( y ) могут быть 4 и 2 соответственно (или наоборот). Это значит, что пары ( (x, y) ) могут быть (4, 2) или (2, 4).
Теперь рассмотрим второй случай ( x + y = -6 ) и решим аналогично:
[ x + y = -6, ]
[ xy = 8. ]
[ t^2 + 6t + 8 = 0. ]
Решим это квадратное уравнение:
[ t = \frac{-6 \pm \sqrt{36 - 32}}{2} = \frac{-6 \pm 2}{2}. ]
[ t = -2 \quad \text{или} \quad t = -4. ]
Значит, пары ( (x, y) ) могут быть (-2, -4) или (-4, -2).
Итак, решениями системы уравнений являются четыре пары: ( (4, 2), (2, 4), (-2, -4), (-4, -2) ).