Решим систему уравнений:
[
\begin{cases}
x^2 + xy - 3y = -1 \quad \text{(1)} \
4x - y = 3 \quad \text{(2)}
\end{cases}
]
Начнем с уравнения (2). Выразим ( y ) через ( x ):
[
4x - y = 3
]
[
y = 4x - 3
]
Теперь подставим это выражение для ( y ) в уравнение (1):
[
x^2 + x(4x - 3) - 3(4x - 3) = -1
]
Раскроем скобки:
[
x^2 + 4x^2 - 3x - 12x + 9 = -1
]
Приведем подобные слагаемые:
[
5x^2 - 15x + 9 = -1
]
Перенесем -1 в левую часть уравнения:
[
5x^2 - 15x + 10 = 0
]
Теперь решим квадратное уравнение:
[
5x^2 - 15x + 10 = 0
]
Воспользуемся дискриминантом для решения квадратного уравнения. Формула дискриминанта:
[
D = b^2 - 4ac
]
где ( a = 5 ), ( b = -15 ), ( c = 10 ):
[
D = (-15)^2 - 4 \cdot 5 \cdot 10
]
[
D = 225 - 200
]
[
D = 25
]
Дискриминант положительный, значит, уравнение имеет два корня. Формула корней квадратного уравнения:
[
x{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}
]
Подставим значения:
[
x{1,2} = \frac{-(-15) \pm \sqrt{25}}{2 \cdot 5}
]
[
x_{1,2} = \frac{15 \pm 5}{10}
]
Получаем два корня:
[
x_1 = \frac{15 + 5}{10} = \frac{20}{10} = 2
]
[
x_2 = \frac{15 - 5}{10} = \frac{10}{10} = 1
]
Теперь найдем соответствующие значения ( y ) для каждого из найденных ( x ).
Для ( x = 2 ):
[
y = 4x - 3
]
[
y = 4 \cdot 2 - 3
]
[
y = 8 - 3
]
[
y = 5
]
Для ( x = 1 ):
[
y = 4x - 3
]
[
y = 4 \cdot 1 - 3
]
[
y = 4 - 3
]
[
y = 1
]
Таким образом, система уравнений имеет два решения:
[
(x, y) = (2, 5)
]
и
[
(x, y) = (1, 1)
]
Проверим оба решения, подставив их обратно в исходные уравнения, чтобы убедиться в их правильности.
Для ((2, 5)):
1) ( x^2 + xy - 3y = -1 ):
[ 2^2 + 2 \cdot 5 - 3 \cdot 5 = 4 + 10 - 15 = -1 ]
2) ( 4x - y = 3 ):
[ 4 \cdot 2 - 5 = 8 - 5 = 3 ]
Для ((1, 1)):
1) ( x^2 + xy - 3y = -1 ):
[ 1^2 + 1 \cdot 1 - 3 \cdot 1 = 1 + 1 - 3 = -1 ]
2) ( 4x - y = 3 ):
[ 4 \cdot 1 - 1 = 4 - 1 = 3 ]
Оба решения удовлетворяют системе уравнений. Ответ:
[
(2, 5) \quad \text{и} \quad (1, 1)
]