Для решения системы уравнений:
- \( x^2 + y^2 = 18 \)
- \( xy = 8 \)
Мы можем выразить \( y \) через \( x \) из второго уравнения:
\[ y = \frac{8}{x} \]
Теперь подставим это выражение во первое уравнение:
\[ x^2 + \left(\frac{8}{x}\right)^2 = 18 \]
Упростим:
\[ x^2 + \frac{64}{x^2} = 18 \]
Умножим обе стороны на \( x^2 \) (при условии, что \( x \neq 0 \)):
\[ x^4 - 18x^2 + 64 = 0 \]
Обозначим \( z = x^2 \). Получаем квадратное уравнение:
\[ z^2 - 18z + 64 = 0 \]
Теперь решим это уравнение с помощью формулы для корней квадратного уравнения:
\[ z = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \]
Где \( a = 1, b = -18, c = 64 \):
\[ z = \frac{18 \pm \sqrt{(-18)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 64}}{2 \cdot 1} \]
\[ z = \frac{18 \pm \sqrt{324 - 256}}{2} \]
\[ z = \frac{18 \pm \sqrt{68}}{2} \]
\[ z = \frac{18 \pm 2\sqrt{17}}{2} \]
\[ z = 9 \pm \sqrt{17} \]
Теперь найдём значение \( x^2 \):
- \( x^2 = 9 + \sqrt{17} \)
- \( x^2 = 9 - \sqrt{17} \)
Корни из этих значений:
- \( x = \sqrt{9 + \sqrt{17}} \) или \( x = -\sqrt{9 + \sqrt{17}} \)
- \( x = \sqrt{9 - \sqrt{17}} \) или \( x = -\sqrt{9 - \sqrt{17}} \)
Теперь находим соответствующие значения \( y \) для каждого \( x \):
Используя \( y = \frac{8}{x} \):
Если \( x = \sqrt{9 + \sqrt{17}} \):
- \( y = \frac{8}{\sqrt{9 + \sqrt{17}}} \)
Если \( x = -\sqrt{9 + \sqrt{17}} \):
- \( y = -\frac{8}{\sqrt{9 + \sqrt{17}}} \)
Если \( x = \sqrt{9 - \sqrt{17}} \):
- \( y = \frac{8}{\sqrt{9 - \sqrt{17}}} \)
Если \( x = -\sqrt{9 - \sqrt{17}} \):
- \( y = -\frac{8}{\sqrt{9 - \sqrt{17}}} \)
Итак, возможные пары \((x, y)\):
- \(\left(\sqrt{9 + \sqrt{17}}, \frac{8}{\sqrt{9 + \sqrt{17}}}\right)\)
- \(\left(-\sqrt{9 + \sqrt{17}}, -\frac{8}{\sqrt{9 + \sqrt{17}}}\right)\)
- \(\left(\sqrt{9 - \sqrt{17}}, \frac{8}{\sqrt{9 - \sqrt{17}}}\right)\)
- \(\left(-\sqrt{9 - \sqrt{17}}, -\frac{8}{\sqrt{9 - \sqrt{17}}}\right)\)
Таким образом, мы нашли четыре решения данной системы.