Lekcja porównuje najważniejsze metody rozwiązywania układów równań i pomaga dobrać najwygodniejszą technikę do konkretnego zadania.
Definicja
Układ dwóch równań liniowych z dwiema niewiadomymi
Zestawienie dwóch równań pierwszego stopnia z dwiema niewiadomymi x i y, które mają być spełnione jednocześnie.
Definicja
Rozwiązanie układu równań
Para liczb , która po podstawieniu do każdego równania układu daje równość prawdziwą.
Twierdzenie
Liczba rozwiązań układu równań liniowych
Układ dwóch równań liniowych z dwiema niewiadomymi może mieć dokładnie jedno rozwiązanie, nieskończenie wiele rozwiązań lub nie mieć rozwiązań wcale.
Przykład 1.1 — Zastosowanie układów w zadaniach tekstowych
Suma dwóch liczb wynosi 20, a ich różnica 4. Znajdź te liczby.
- Krok 1:
- Krok 2:
- Krok 3:
- Krok 4:
Metoda
Metoda podstawiania (algorytm)
Z jednego z równań wyznaczamy jedną niewiadomą i podstawiamy ją do drugiego równania, otrzymując równanie z jedną niewiadomą.
Kiedy stosować: najlepiej gdy przy jednej z niewiadomych współczynnik wynosi 1 lub −1.
Metoda
Metoda przeciwnych współczynników (algorytm)
Mnożymy równania przez takie liczby, aby przy jednej z niewiadomych otrzymać przeciwne współczynniki, a następnie dodajemy równania stronami.
Kiedy stosować: użyteczna, gdy wyznaczenie niewiadomej prowadziłoby do skomplikowanych ułamków.
Przykład 2.1 — Metoda podstawiania
- Krok 1:
- Krok 2:
- Krok 3:
- Krok 4:
Przykład 2.2 — Metoda przeciwnych współczynników
- Krok 1:
- Krok 2:
- Krok 3:
Definicja
Układ oznaczony
Układ równań, który ma dokładnie jedno rozwiązanie. Interpretacja geometryczna: dwie proste przecinające się w jednym punkcie.
Definicja
Układ nieoznaczony (zależny)
Układ równań, który ma nieskończenie wiele rozwiązań. Interpretacja geometryczna: dwie proste pokrywające się.
Definicja
Układ sprzeczny
Układ równań, który nie ma rozwiązań. Interpretacja geometryczna: dwie proste równoległe niepokrywające się.
Przykład 3.1 — Interpretacja geometryczna
- Krok 1:
- Krok 2:
- Krok 3:
Lekcja porównuje najważniejsze metody rozwiązywania układów równań i pomaga dobrać najwygodniejszą technikę do konkretnego zadania.