Для решения данной системы уравнений мы можем использовать метод подстановки или метод сложения/вычитания уравнений.
Давайте воспользуемся методом сложения/вычитания.
1. Для начала сгруппируем уравнения, чтобы коэффициенты при одинаковых переменных были расположены рядом:
(1) x² + xy - 2y² + 8x + 10y + 12 = 0
(2) x² + 3xy + 2y² - x + y - 6 = 0
2. Далее, умножим уравнение (2) на -1:
-x² - 3xy - 2y² + x - y + 6 = 0
3. Теперь сложим полученное уравнение и уравнение (1):
(1) + (-x² - 3xy - 2y² + x - y + 6) = 0
При сложении, мы получим:
0x² + (-xy - 5y² + 9x + 9y + 18) = 0
11. Получили выражение для переменной y в зависимости от x. Теперь мы можем подставить это выражение в одно из исходных уравнений и решить его относительно x.
{ x² + xy - 2y² + 8x + 10y - 12 = 0
{ x² + 3xy + 2y² - x + y - 6 = 0
Разложим каждое уравнение на множители, решив его как квадратное уравнение, относительно x.
1) x² + xy - 2y² + 8x + 10y - 12 = 0
x² + (y + 8)x - 2y² + 10y + 12 = 0
D = (y + 8)² - 4(- 2y² + 10y + 12) = y² + 16y + 64 + 8y² - 40y - 48 =
= 9y² - 24y + 16 = (3y - 4)²
x₁ = (- y - 8 + |3y - 4|) / 2
Раскроем модуль:
[ x = (- y - 8 + 3y - 4) / 2
[ x = (- y - 8 - 3y + 4) / 2
[ x = (2y - 12) / 2
[ x = (- 4y - 4) / 2
[ x = y - 6
[ x = - 2y - 2
x₂ = (- y - 8 - |3y - 4|) / 2 - здесь раскрывается таким же образом и корни совпадают с предыдущими двумя
Таким образом, первое уравнение можно записать как:
(x - y + 6)(x + 2y + 2) = 0
2) x² + 3xy + 2y² - x + y - 6 = 0
x² + (3y - 1)x + 2y² + y - 6 = 0
D = (3y - 1)² - 4(2y² + y - 6) = 9y² - 6y + 1 - 8y² - 4y + 24 =
= y² - 10y + 25 = (y - 5)²
x₁ = (-3y + 1 + |y - 5|) / 2
Раскроем модуль:
[ x = (-3y + 1 + y - 5) / 2
[ x = (-3y + 1 - y + 5) / 2
[ x = (-2y - 4) / 2
[ x = (-4y + 6) / 2
[ x = -y - 2
[ x = -2y + 3
x₂ = (-3y + 1 + |y - 5|) / 2 - здесь раскрывается таким же образом и корни совпадают с предыдущими двумя
Таким образом, второе уравнение можно записать как:
(x + y + 2)(x + 2y - 3) = 0
Итого, получим систему уравнений:
{ (x - y + 6)(x + 2y + 2) = 0
{ (x + y + 2)(x + 2y - 3) = 0
Перепишем, как систему совокупностей уравнений:
{ [ x - y + 6 = 0
{ [ x + 2y + 2 = 0
{
{ [ x + y + 2 = 0
{ [ x + 2y - 3 = 0
Ну а дальше решим по отдельности 4 системы
ответ: (-4; 2); (-3; 3); (-2; 0)
Давайте воспользуемся методом сложения/вычитания.
1. Для начала сгруппируем уравнения, чтобы коэффициенты при одинаковых переменных были расположены рядом:
(1) x² + xy - 2y² + 8x + 10y + 12 = 0
(2) x² + 3xy + 2y² - x + y - 6 = 0
2. Далее, умножим уравнение (2) на -1:
-x² - 3xy - 2y² + x - y + 6 = 0
3. Теперь сложим полученное уравнение и уравнение (1):
(1) + (-x² - 3xy - 2y² + x - y + 6) = 0
При сложении, мы получим:
0x² + (-xy - 5y² + 9x + 9y + 18) = 0
Упростим:
-xy - 5y² + 9x + 9y + 18 = 0
4. Перегруппируем коэффициенты при переменных:
-xy + 9x + 9y - 5y² + 18 = 0
5. Сгруппируем переменные:
(-xy + 9x + 9y) - 5y² + 18 = 0
6. Теперь, давайте рассмотрим полученное уравнение в качестве квадратного трёхчлена с переменной y:
-5y² + (-xy + 9x + 9y) + 18 = 0
7. По общему правилу для решения квадратных уравнений, мы можем преобразовать его к виду:
-5y² + (9y - xy + 9x) + 18 = 0
8. Здесь мы видим квадратный трёхчлен с переменной y. Найдём его дискриминант:
D = (9y - xy + 9x)² - 4*(-5)*(18)
Раскроем скобки и произведения:
D = 81y² - 18xy + 81x² - 4*(-5)*(18)
Упростим:
D = 81y² - 18xy + 81x² + 360
9. Распишем уравнение оставшегося квадратного трёхчлена по формуле:
y = (-b ± √D) / (2a)
В нашем случае, a = -5, b = (9y - xy + 9x), c = 18.
10. Подставим выражение для D в формулу и упростим:
y = (-(9y - xy + 9x) ± √(81y² - 18xy + 81x² + 360)) / (2*(-5))
y = (xy - 9x - 9y ± √(81y² - 18xy + 81x² + 360)) / 10
11. Получили выражение для переменной y в зависимости от x. Теперь мы можем подставить это выражение в одно из исходных уравнений и решить его относительно x.
Допустим, мы выберем уравнение (1):
x² + xy - 2y² + 8x + 10y + 12 = 0
Подставим значение y из предыдущего шага:
x² + x(xy - 9x - 9y ± √(81y² - 18xy + 81x² + 360)) / 10 - 2y² + 8x + 10y + 12 = 0
Распишем и упростим выражение:
x² + xy² - 9x² - 9xy ± √(81y² - 18xy + 81x² + 360)x / 10 - 2y² + 8x + 10y + 12 = 0
Теперь уравнение зависит только от x и y, и мы можем решить его методами решения квадратных или линейных уравнений, проводя аналогичные шаги.
Желательно использовать численные методы для решения полученного уравнения.