5.1 — Решение систем уравнений
5.1 — Решение систем уравненийДо сих пор мы имели дело только с одним уравнением за раз. Теперь будем работать с более чем переменной и более чем одним уравнением. Они называются системами уравнений. При ответе на систему уравнений нужно указать значение каждой переменной.
Решение систем линейных уравнений
Когда мы закончим две главы о решении систем уравнений, останется шесть способы, которые мы можем использовать для решения системы линейных уравнений
- Графически
- Постройте график обоих уравнений и найдите точку пересечения.
- Неточно вручную.
- Полезно при использовании технологий.
- Больше подходит для нелинейных систем.
- Сначала необходимо решить уравнение для y.
- Замена
- Решите одно уравнение для одной переменной, а затем подставьте его в другое уравнение.
- Лучший алгебраический метод для нелинейных систем.
- Работает лучше, когда дроби и корни не задействованы.
- Добавление/Исключение
- Умножить одно или несколько уравнений на константу, а затем сложить два уравнения вместе исключить одну переменную.
- Хорошо работает для линейной системы, когда нет переменной с коэффициентом, равным единице.
- Хорошо работает для систем уравнений 2×2 (2 уравнения с 2 переменными), но становится утомительным и трудоемким для больших систем.
- Исключение Гаусса / Исключение Гаусса Джордана
- Использует элементарные операции для получения эквивалентных уравнений.
- Работы для неквадратных систем линейных уравнений.
- Построен на принципах исключения сложения, но вместо получения новых уравнений, старое уравнение заменяется эквивалентным уравнением.
- При использовании с матрицами из главы 6, возможно, это самый быстрый способ решить большую задачу. систему линейных уравнений от руки. Безусловно, любимый метод инструктора.
- Правило Крамера
- Использует определители матрицы для поиска решения.
- Работает только для квадратных систем линейных уравнений, где определитель матрица коэффициентов не равна нулю.
- Подходит для компьютера или калькулятора, где есть определительная программа.
- Медленно вручную.
- Медленная работа калькулятора без программы, так как необходимо вводить каждый определитель вручную.
- Может использоваться, когда вам нужно найти только одну из переменных.
- Матричная алгебра / Обратные матрицы
- Использует обратную матрицу для поиска решения.
- Работает только для квадратных систем линейных уравнений, где определитель матрица коэффициентов не равна нулю.
- Хорошо подходит для компьютера или калькулятора, где есть функция, обратная матрице.
- Медленно вручную.
- Быстро сделать на калькуляторе.
- Возвращает десятичные ответы, но вы можете использовать клавишу дроби, чтобы преобразовать их в целые числа.
Замена
Метод подстановки работает как с нелинейными, так и с линейными уравнениями.
- Решите одно из уравнений для одной из переменных.
- Подставьте это выражение вместо переменной в другое уравнение.
- Решите уравнение для оставшейся переменной
- Замените значение переменной, чтобы найти другую переменную.
- Чек
Процесс обратной замены включает в себя получение значения переменной, найденной на шаге 3, и подставив его обратно в выражение, полученное на шаге 1 (или в исходной задаче), чтобы найти оставшаяся переменная.
При решении системы уравнений важно, чтобы были заданы обе переменные. Обычный Ошибка студентов состоит в том, что они находят одну переменную и останавливаются на ней. Вы должны включить значение для всех переменные.
Это хорошая идея, чтобы проверить ваш ответ в обоих уравнениях, но, вероятно, достаточно, чтобы проверить в уравнении вы не изолировали переменную на первом шаге. То есть, если вы решили для y в первое уравнение в шаге 1, используйте второе уравнение, чтобы проверить ответ.
Графический подход
Графический подход хорошо работает с графическим калькулятором, но неточен вручную (сделал эти точки пересекаются на 1/6 или 1/7?), если только график не попадает точно на линии сетки.
- Решите каждое уравнение относительно y. Это может включать плюс и минус, если есть термин y 2 . Если ты без построения графика с помощью калькулятора или компьютера, этот шаг можно пропустить.
- Нарисуйте график каждого уравнения.
- Найдите точки пересечения.
- Проверить!
Важно проверить свои ответы, чтобы убедиться, что вы прочитали точку пересечения правильно.
Иногда калькулятор не может указать точку пересечения с помощью команды пересечения.