Чтобы решить систему уравнений
- \(\frac{x}{y} + \frac{6y}{x} = 5\)
- \(x^2 + 4xy - 3y^2 = 18\),
начнем с первого уравнения.
1. Решение первого уравнения:
Уравнение можно переписать следующим образом:
\[\frac{x^2 + 6y^2}{xy} = 5.\]
Умножим обе стороны на \(xy\):
\[x^2 + 6y^2 = 5xy.\]
Переносим все члены в одну сторону:
\[x^2 - 5xy + 6y^2 = 0.\]
2. Параметризация уравнения:
Это квадратное уравнение относительно \(x\). Применим формулу корней для квадратного уравнения \(Ax^2 + Bx + C = 0\), где:
- \(A = 1\)
- \(B = -5y\)
- \(C = 6y^2\)
Корни уравнения можно найти по формуле:
\[ x = \frac{-B \pm \sqrt{B^2 - 4AC}}{2A}. \]
Подставим значения:
\[ x = \frac{5y \pm \sqrt{(-5y)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 6y^2}}{2 \cdot 1} = \frac{5y \pm \sqrt{25y^2 - 24y^2}}{2} = \frac{5y \pm \sqrt{y^2}}{2}. \]
Это упрощается до:
\[ x = \frac{5y \pm y}{2}. \]
3. Получаем два случая:
- \(x = 3y\)
- \(x = 2y\)
4. Теперь подставим каждое значение \(x\) во второе уравнение:
Случай 1: \(x = 3y\)
Подставляем в \(x^2 + 4xy - 3y^2 = 18\):
\[(3y)^2 + 4(3y)y - 3y^2 = 18 \Rightarrow 9y^2 + 12y^2 - 3y^2 = 18 \Rightarrow 18y^2 = 18 \Rightarrow y^2 = 1 \Rightarrow y = 1 \text{ или } y = -1.\]
Следовательно,
- Если \(y = 1\), тогда \(x = 3\).
- Если \(y = -1\), тогда \(x = -3\).
Случай 2: \(x = 2y\)
Подставляем в уравнение:
\[(2y)^2 + 4(2y)y - 3y^2 = 18 \Rightarrow 4y^2 + 8y^2 - 3y^2 = 18 \Rightarrow 9y^2 = 18 \Rightarrow y^2 = 2 \Rightarrow y = \sqrt{2} \text{ или } y = -\sqrt{2}.\]
Следовательно,
- Если \(y = \sqrt{2}\), тогда \(x = 2\sqrt{2}\).
- Если \(y = -\sqrt{2}\), тогда \(x = -2\sqrt{2}\).
5. Заключение:
Мы нашли все пары \((x, y)\):
- \((3, 1)\)
- \((-3, -1)\)
- \((2\sqrt{2}, \sqrt{2})\)
- \((-2\sqrt{2}, -\sqrt{2})\)
Если вы будете иметь дополнительные вопросы или нужно будет что-то уточнить, не стесняйтесь спрашивать!
