Чтобы решить данную систему уравнений графически, нужно построить графики каждого уравнения и найти точки их пересечения.
Первое уравнение: (x^2 + y^2 = 16)
Это уравнение окружности с центром в точке (0, 0) и радиусом 4. Поскольку (x^2 + y^2 = r^2) представляет окружность, где (r) — радиус, в данном случае (r = 4).
Второе уравнение: (x^2 - y = 4)
Это уравнение можно переписать в виде (y = x^2 - 4). Это парабола, ветви которой направлены вверх, с вершиной в точке (0, -4).
Теперь приступим к графическому решению системы:
Построим окружность с центром в начале координат и радиусом 4. Она пересечёт оси координат в точках ((-4, 0)), ( (4, 0)), ( (0, -4)), и ( (0, 4)).
Построим параболу (y = x^2 - 4). Вершина этой параболы находится в точке (0, -4). Парабола пересечёт ось ординат в точке ((0, -4)) и будет симметрично удаляться от оси ординат по мере увеличения (|x|).
Теперь найдём точки пересечения этих графиков. Для этого решим систему уравнений:
Подставим (y = x^2 - 4) из второго уравнения в первое уравнение:
[
x^2 + (x^2 - 4)^2 = 16
]
Раскроем скобки и упростим выражение:
[
x^2 + (x^4 - 8x^2 + 16) = 16
]
Упростим уравнение:
[
x^4 - 7x^2 + 16 = 16
]
Упростим дальше:
[
x^4 - 7x^2 = 0
]
Вынесем общий множитель:
[
x^2(x^2 - 7) = 0
]
Отсюда (x^2 = 0) или (x^2 = 7).
Если (x^2 = 0), то (x = 0). Подставим в уравнение (y = x^2 - 4):
[
y = 0 - 4 = -4
]
Тогда одна точка пересечения — ((0, -4)).
Если (x^2 = 7), то (x = \sqrt{7}) или (x = -\sqrt{7}). Подставим в уравнение (y = x^2 - 4):
[
y = 7 - 4 = 3
]
Таким образом, другие точки пересечения — ((\sqrt{7}, 3)) и ((- \sqrt{7}, 3)).
Итак, система уравнений имеет три точки пересечения: ((0, -4)), ((\sqrt{7}, 3)), и ((- \sqrt{7}, 3)).