Do rozwiązywania układów równań użyjemy najbardziej skutecznych metod. Algebraiczne rozwiązywanie układów równań kwadratowychukład równań kwadratowychukładów równań kwadratowych sprowadza się do metody podstawiania jednej niewiadomej w miejsce drugiej niewiadomej lub metody przeciwnych współczynników. Oprócz algebraicznej metody rozwiązywania układów równań kwadratowych, istnieje również metoda graficzna.

Przykład 1

Rozwiążemy układ równań:

x2+y2-2x-2y=2x2+y2-2x+4y=-4.

Rozwiązanie:

Odejmując pierwsze równanie od drugiego, otrzymujemy:

6y=-6, czyli y=-1.

Mając obliczony y, podstawiamy jego wartość do pierwszego lub drugiego równania.

Po podstawieniu do pierwszego równania otrzymujemy, że:

x2+1-2x+2=2, zatem x2-2x+1=0, co daje x=1.

Rozwiązaniem układu równań jest para liczb:

x=1y=-1.

Ważne!

W przedstawionej metodzie odjęliśmy równania stronami.

Przykład 2

Rozwiążemy układ równań:

x2+y2=4x2-4x+y2=5.

Rozwiązanie:

Ponieważ x2+y2=4, zatem po podstawieniu do drugiego równania otrzymujemy:

4-4x=5, stąd x=-14.

Wartość x=-14 podstawiamy do pierwszego równania:

116+y2=4, więc y=374 lub y=-374.

Układ równań spełniają dwie pary liczb:

x=-14y=374 lub x=-14y=-374.

Ważne!

Rozwiązany układ równań ma dwa rozwiązania, ponieważ otrzymaliśmy równanie kwadratowe z niewiadomą y , które ma dwa rozwiązania.

Przykład 3

Rozwiążemy układ równań:

x2+y2-4x-2y=-1x2+y2+2x+2y=7.

Rozwiązanie:

Jeżeli z każdego z równań obliczymy wartość x2+y2, to otrzymamy:

x2+y2=-1+4x+2yx2+y2=7-2x-2y.

Następnie przyrównujemy prawe strony tych równań, zatem mamy:

1 + 4 x + 2 y = 7 2 x 2 y , co daje y=-32x+2.

Wyliczoną zależność y od x podstawiamy do pierwszego równania. Otrzymujemy, że:

x2+-32x+22-4x-2·-32x+2=-1

x2+94x2+4-6x-4x+3x-4=-1

134x2-7x+1=0.

Zatem =49-4·134·1=49-13=36.

Obliczamy

x1=7-362·134=7-6132=1132=213

oraz

x2=7+362·134=7+6132=13132=2.

Odpowiadające im wartości y wynoszą:

y1=-32·213+2=-313+2=2313

oraz

y2=-32·2+2=-3+2=-1.

Rozwiązaniami układu równań są dwie pary liczb:

x1=213y1=2313 lub x2=2y2=-1.

Przykład 4

W których ćwiartkach układu współrzędnych leżą punkty, które są rozwiązaniami podanego układu równań?

x2+y2-2y=1x2-2x+y2=1

Rozwiązanie:

Odejmując równania stronami otrzymujemy, że:

-2x+2y=0, zatem y=x.

Po podstawieniu do pierwszego równania otrzymujemy, że:

2x2-2x-1=0.

Zatem =4-4·2·-1=4+8=12,

stąd =23 oraz

x1=2-232·2=2-234=1-32,

x2=2+232·2=2+234=1+32.

Odpowiadające im wartości y wynoszą:

y1=1-32 oraz y2=1+32.

Ponieważ x1<0 oraz y1<0, zatem punkt x1,y1 leży w III ćwiartce układu współrzędnych.

Ponieważ x2>0 oraz y2>0, zatem punkt x2,y2 leży w I ćwiartce układu współrzędnych.

Ważne!

Rozwiązując układ równań kwadratowych, równania możemy odejmować stronami lub jedno z nich pomnożyć przez -1, a następnie równania dodać stronami.

Słownik

układ równań kwadratowych
układ równań kwadratowych

układem równań kwadratowych nazwiemy układ postaci

x2+y2+ax+by=cx2+y2+dx+ey=f,

gdzie:
x, y – niewiadome,
a, b, c, d, e, f