Для решения системы уравнений
- \( x^2 + y^2 = x + y \)
- \( x^4 + y^4 = \frac{1}{2}(x + y)^2 \),
начнем с первого уравнения.
Рассмотрим первое уравнение:
\[ x^2 - x + y^2 - y = 0. \]
Это уравнение можно переписать в виде:
\[ (x^2 - x) + (y^2 - y) = 0, \]
или
\[ x(x - 1) + y(y - 1) = 0. \]
Поскольку произведение равно нулю, одно из выражений должно быть равно нулю, что дает нам два случая:
- \( x(x - 1) = 0 \) (т.е. \( x = 0 \) или \( x = 1 \))
- \( y(y - 1) = 0 \) (т.е. \( y = 0 \) или \( y = 1 \))
Теперь рассмотрим оба случая.
Случай 1:
\( x = 0 \)
Подставим \( x = 0 \) в первое уравнение:\[ 0 + y^2 = 0 + y \implies y^2 - y = 0 \implies y(y-1) = 0 \implies y = 0 \text{ или } y = 1. \]
Это дает решения: \( (0, 0) \) и \( (0, 1) \).
\( x = 1 \)
Подставим \( x = 1 \) в первое уравнение:\[ 1 + y^2 = 1 + y \implies y^2 - y = 0 \implies y(y-1) = 0 \implies y = 0 \text{ или } y = 1. \]
Это дает решения: \( (1, 0) \) и \( (1, 1) \).
Теперь давайте проверим второе уравнение для найденных пар.
Проверка второго уравнения (i.e., \( x^4 + y^4 = \frac{1}{2}(x + y)^2 \)):
Для \( (0, 0) \):
\[ 0^4 + 0^4 = 0 = \frac{1}{2}(0 + 0)^2 \implies 0 = 0 \quad \text{(правильно)}. \]Для \( (0, 1) \):
\[ 0^4 + 1^4 = 1 = \frac{1}{2}(0 + 1)^2 \implies 1 = \frac{1}{2} \quad \text{(неправильно)}. \]Для \( (1, 0) \):
\[ 1^4 + 0^4 = 1 = \frac{1}{2}(1 + 0)^2 \implies 1 = \frac{1}{2} \quad \text{(неправильно)}. \]Для \( (1, 1) \):
\[ 1^4 + 1^4 = 2 = \frac{1}{2}(1 + 1)^2 \implies 2 = 2 \quad \text{(правильно)}. \]
Таким образом, подходящие решения для данной системы уравнений:
- \( (0, 0) \)
- \( (1, 1) \)
Ответ: \( (0, 0) \) и \( (1, 1) \).