Системы линейных уравнений
Теория
Иногда нужно найти пару чисел $(x;\,y)$, которая подходит сразу к двум уравнениям. Тогда говорят, что дана система уравнений. Систему записывают с фигурной скобкой:$$\begin{cases} x+y=7\\ 2x-y=2 \end{cases}$$
Решением системы называют пару чисел, при которой оба уравнения превращаются в верные равенства. Пара $(3;\,4)$ является решением этой системы, потому что $3+4=7$ и $2\cdot 3-4=2$.
Способ подстановки. Из одного уравнения выражаем одну переменную через другую и подставляем во второе уравнение. Пример:$$\begin{cases} y=x+1\\ x+y=9 \end{cases}$$Подставляем:$$x+x+1=9,\quad 2x=8,\quad x=4,\quad y=5.$$
Способ сложения. Если при одной переменной стоят противоположные коэффициенты, уравнения складываем, и эта переменная пропадает. Пример:$$\begin{cases} x+y=10\\ x-y=4 \end{cases}$$Складываем: $2x=14$, $x=7$, тогда $y=3$. Иногда сначала одно из уравнений умножают на число, чтобы коэффициенты стали противоположными.
Графиком линейного уравнения с двумя переменными является прямая. Решение системы есть координаты точки пересечения двух прямых. На рисунке прямые $x+y=7$ и $2x-y=2$ пересекаются в точке $(3;\,4)$.
Если прямые параллельны, система не имеет решений. Если прямые совпадают, решений бесконечно много. Пример: у системы$$\begin{cases} x+y=2\\ x+y=5 \end{cases}$$решений нет.
Разобранный пример
Решите систему способом сложения:$$\begin{cases} 3x+2y=16\\ 5x-2y=16 \end{cases}$$
1) При $y$ стоят коэффициенты 2 и $-2$. Складываем уравнения:$$8x=32.$$
2) Находим $x$:$$x=32:8=4.$$
3) Подставляем в первое уравнение:$$3\cdot 4+2y=16,\quad 2y=4,\quad y=2.$$
4) Проверка по второму уравнению:$$5\cdot 4-2\cdot 2=16,$$ верно.
Ответ: $(4;\,2)$.
Тренировка
Какая пара чисел является решением системы$$\begin{cases} x+y=5\\ x-y=1 \end{cases}?$$
Решите систему уравнений способом подстановки:$$\begin{cases} y=2x\\ x+y=12 \end{cases}$$В ответ запишите значение $x$.
Решите систему уравнений способом сложения:$$\begin{cases} x+y=11\\ x-y=3 \end{cases}$$В ответ запишите значение $y$.
Решите систему уравнений$$\begin{cases} 2x+3y=13\\ x-y=-1 \end{cases}$$В ответ запишите значение $x$.
На базаре 3 кг яблок и 2 кг груш стоят 54 000 сумов, а 2 кг яблок и 3 кг груш стоят 56 000 сумов. Сколько сумов стоит 1 кг груш?
Найдите ординату точки пересечения прямых $y=2x-1$ и $y=-x+8$.
