Для решения системы уравнений методом замены переменной, начнем с данных уравнений:
- ( xy(x+y) = 6 )
- ( xy + (x+y) = 5 )
Для удобства введем новые переменные: ( a = xy ) и ( b = x+y ). Тогда уравнения системы примут вид:
- ( ab = 6 )
- ( a + b = 5 )
Теперь решим систему с новыми переменными:
Из второго уравнения выразим одну переменную через другую:
[ a = 5 - b ]
Подставим это выражение в первое уравнение:
[ (5 - b)b = 6 ]
Раскроем скобки и получим квадратное уравнение:
[ 5b - b^2 = 6 ]
[ b^2 - 5b + 6 = 0 ]
Решим это квадратное уравнение. Найдем дискриминант:
[ D = b^2 - 4ac = (-5)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 6 = 25 - 24 = 1 ]
Теперь найдем корни уравнения:
[ b_{1,2} = \frac{-(-5) \pm \sqrt{1}}{2 \cdot 1} = \frac{5 \pm 1}{2} ]
Получаем два корня:
[ b_1 = \frac{6}{2} = 3 ]
[ b_2 = \frac{4}{2} = 2 ]
Теперь найдем соответствующие значения ( a ) для каждого из найденных значений ( b ):
- Если ( b = 3 ), то ( a = 5 - 3 = 2 ).
- Если ( b = 2 ), то ( a = 5 - 2 = 3 ).
Теперь вернемся к исходным переменным ( x ) и ( y ) и найдем их значения для каждого из случаев:
Случай 1: ( a = 2 ), ( b = 3 )
У нас:
[ xy = 2 ]
[ x + y = 3 ]
Решим систему:
Из второго уравнения выразим одну переменную через другую:
[ y = 3 - x ]
Подставим это в первое уравнение:
[ x(3 - x) = 2 ]
[ 3x - x^2 = 2 ]
[ x^2 - 3x + 2 = 0 ]
Решим это квадратное уравнение:
[ D = (-3)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 2 = 9 - 8 = 1 ]
Корни уравнения:
[ x_{1,2} = \frac{3 \pm 1}{2} ]
Получаем:
[ x_1 = \frac{4}{2} = 2, \quad y_1 = 3 - 2 = 1 ]
[ x_2 = \frac{2}{2} = 1, \quad y_2 = 3 - 1 = 2 ]
Случай 2: ( a = 3 ), ( b = 2 )
У нас:
[ xy = 3 ]
[ x + y = 2 ]
Решим систему:
Из второго уравнения выразим одну переменную через другую:
[ y = 2 - x ]
Подставим это в первое уравнение:
[ x(2 - x) = 3 ]
[ 2x - x^2 = 3 ]
[ x^2 - 2x + 3 = 0 ]
Найдем дискриминант:
[ D = (-2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 3 = 4 - 12 = -8 ]
Так как дискриминант отрицательный, вещественных корней нет.
Таким образом, система имеет решения ( (x, y) = (2, 1) ) и ( (x, y) = (1, 2) ).