Давайте решим систему уравнений:
- ( \log_3(x + y) = 2 )
- ( 9^{\log_3 x} - y = 5 )
Начнем с первого уравнения:
[ \log_3(x + y) = 2 ]
Это уравнение можно переписать в экспоненциальной форме:
[ x + y = 3^2 ]
[ x + y = 9 ]
Теперь рассмотрим второе уравнение:
[ 9^{\log_3 x} - y = 5 ]
Можем переписать его следующим образом:
[ 9^{\log_3 x} = (3^2)^{\log_3 x} = 3^{2\log_3 x} = (3^{\log_3 x})^2 = x^2 ]
Таким образом, уравнение становится:
[ x^2 - y = 5 ]
Теперь у нас есть система уравнений:
- ( x + y = 9 )
- ( x^2 - y = 5 )
Решим эту систему. Из первого уравнения выразим ( y ):
[ y = 9 - x ]
Подставим это выражение для ( y ) во второе уравнение:
[ x^2 - (9 - x) = 5 ]
[ x^2 - 9 + x = 5 ]
[ x^2 + x - 9 = 5 ]
[ x^2 + x - 14 = 0 ]
Теперь решим квадратное уравнение:
[ x^2 + x - 14 = 0 ]
Для этого найдем дискриминант:
[ D = b^2 - 4ac = 1^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-14) = 1 + 56 = 57 ]
Корни уравнения находятся по формуле:
[ x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-1 \pm \sqrt{57}}{2} ]
Таким образом, у нас есть два значения для ( x ):
[ x_1 = \frac{-1 + \sqrt{57}}{2} ]
[ x_2 = \frac{-1 - \sqrt{57}}{2} ]
Теперь найдем соответствующие значения ( y ):
- Для ( x_1 = \frac{-1 + \sqrt{57}}{2} ):
[ y_1 = 9 - x_1 = 9 - \frac{-1 + \sqrt{57}}{2} = \frac{18 + 1 - \sqrt{57}}{2} = \frac{19 - \sqrt{57}}{2} ]
- Для ( x_2 = \frac{-1 - \sqrt{57}}{2} ):
[ y_2 = 9 - x_2 = 9 - \frac{-1 - \sqrt{57}}{2} = \frac{18 + 1 + \sqrt{57}}{2} = \frac{19 + \sqrt{57}}{2} ]
Таким образом, решения системы уравнений:
- ( x = \frac{-1 + \sqrt{57}}{2}, \, y = \frac{19 - \sqrt{57}}{2} )
- ( x = \frac{-1 - \sqrt{57}}{2}, \, y = \frac{19 + \sqrt{57}}{2} )