Ako zistíte presné riešenie systému y + x ^ 2 = 3 a x ^ 2 + 4y ^ 2 = 36?

Ako zistíte presné riešenie systému y + x ^ 2 = 3 a x ^ 2 + 4y ^ 2 = 36?
Anonim

odpoveď:

Riešenia sú #(0,3)# a # (+ - sqrt (23) / 2, -11/4) #

vysvetlenie:

# Y + x ^ 2 = 3 #

Vyriešiť pre y:

# Y = 3-x ^ 2 #

náhradka # Y # do # X ^ 2 + 4y ^ 2 = 36 #

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

Napíšte ako súčin dvoch binomií.

# X ^ 2 + 4 (3-x ^ 2) (3-x ^ 2) = 36color (biely) (aaa) #

# X ^ 2 + 4 (9-6x ^ 2 + x ^ 4) = 36color (biely) (aaa) #Vynásobte dvojčleny

# X ^ 2 + 36-24x ^ 2 + 4x ^ 4 = 36color (biely) (aaa) #Distribuovať 4

# 4x ^ 4-23x ^ 2 = 0color (biely) (aaa) #Kombinujte podobné výrazy

# X ^ 2 (4x ^ 2-23) = 0color (biely) (aaa) #Vypočítajte a # X ^ 2 #

# X ^ 2 = 0 # a # 4x ^ 2-23 = 0color (biely) (aaa) #Nastavte každý faktor rovný nule

# X ^ 2 = 0 # a # 4x ^ 2 = 23 #

# X = 0 # a #X = + - sqrt (23) / 2color (biely) (aaa) #Štvorcový koreň každej strany.

Nájdite zodpovedajúce # Y # pre každý #X# použitím # Y = 3-x ^ 2 #

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

Riešenia sú preto # (1) x = 0, y = 3; (2 a 3) x = + - sqrt23 / 2, y = -11 / 4 #.

Všimnite si, že existujú tri riešenia, čo znamená, že existujú tri priesečníky medzi parabolou # Y + x ^ 2 = 3 # a elipsy # X ^ 2 + 4y ^ 2 = 36 #, Pozri graf nižšie.

odpoveď:

Tri priesečníky # (- sqrt (23) / 2, -11/4) #, # (sqrt (23) / 2, -11/4) # a #(0, 3)#

vysvetlenie:

Vzhľadom na to:

#y + x ^ 2 = 3 #

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

Odčítajte prvú rovnicu od druhej:

# 4y ^ 2 - y = 33 #

Odpočítať 33 z oboch strán:

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

Vypočítajte diskriminačné:

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

Použite kvadratický vzorec:

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

pre #y = 3 #:

# x ^ 2 = 3 - 3 #

#x = 0 #

pre #y = -11 / 4 #:

# x ^ 2 = 3 + 11/4 #

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

# x ^ 2 = 23/4 #

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