Kako najdete natančne rešitve za sistem y + x ^ 2 = 3 in x ^ 2 + 4y ^ 2 = 36?

Kako najdete natančne rešitve za sistem y + x ^ 2 = 3 in x ^ 2 + 4y ^ 2 = 36?
Anonim

Odgovor:

Rešitve so #(0,3)# in # (+ - sqrt (23) / 2, -11/4) #

Pojasnilo:

# y + x ^ 2 = 3 #

Rešitev za y:

# y = 3-x ^ 2 #

Namestnik # y # v # x ^ 2 + 4y ^ 2 = 36 #

# x ^ 2 + 4 (3-x ^ 2) ^ 2 = 36 #

Napiši kot produkt dveh binomov.

# x ^ 2 + 4 (3-x ^ 2) (3-x ^ 2) = 36barva (bela) (aaa) #

# x ^ 2 + 4 (9-6x ^ 2 + x ^ 4) = 36barva (bela) (aaa) #Pomnožite binomale

# x ^ 2 + 36-24x ^ 2 + 4x ^ 4 = 36barva (bela) (aaa) #Porazdeli 4

# 4x ^ 4-23x ^ 2 = 0barva (bela) (aaa) #Združi podobne izraze

# x ^ 2 (4x ^ 2-23) = 0barva (bela) (aaa) #Faktor iz # x ^ 2 #

# x ^ 2 = 0 # in # 4x ^ 2-23 = 0barva (bela) (aaa) #Vsak faktor nastavite na nič

# x ^ 2 = 0 # in # 4x ^ 2 = 23 #

# x = 0 # in #x = + - sqrt (23) / 2barva (bela) (aaa) #Kvadratni koren vsake strani.

Poiščite ustrezno # y # za vsakogar # x # uporabo # y = 3-x ^ 2 #

# y = 3-0 = 3, in, y = 3-23 / 4 = -11 / 4 #

Zato so rešitve, # (1) x = 0, y = 3; (2 in 3) x = + - sqrt23 / 2, y = -11 / 4 #.

Upoštevajte, da obstajajo tri rešitve, kar pomeni, da so parabole tri točke preseka # y + x ^ 2 = 3 # in elipso # x ^ 2 + 4y ^ 2 = 36 #. Glejte spodnji graf.

Odgovor:

Tri točke križišča # (- sqrt (23) / 2, -11/4) #, # (sqrt (23) / 2, -11/4) # in #(0, 3)#

Pojasnilo:

Glede na:

#y + x ^ 2 = 3 #

# x ^ 2 + 4y ^ 2 = 36 #

Odštejemo prvo enačbo od drugega:

# 4y ^ 2 - y = 33 #

Odštejte 33 na obeh straneh:

# 4y ^ 2 - y - 33 = 0 #

Izračunajte diskriminantno:

# b ^ 2 - 4 (a) (c) = (-1) ^ 2 - 4 (4) (- 33) = 529 #

Uporabite kvadratno formulo:

#y = (1 + sqrt (529)) / 8 = 3 # in #y = (1 - sqrt (529)) / 8 = -11 / 4 #

Za #y = 3 #:

# x ^ 2 = 3 - 3 #

#x = 0 #

Za #y = -11 / 4 #:

# x ^ 2 = 3 + 11/4 #

# x ^ 2 = 12/4 + 11/4 #

# x ^ 2 = 23/4 #

#x = sqrt (23) / 2 # in #x = -sqrt (23) / 2 #