Давайте решим систему уравнений:
- \( x^2 + xy - 3y = 9 \)
- \( 3x + 2y = -1 \)
Шаг 1: Изолируем переменную
Сначала мы можем выразить \( y \) из второго уравнения. Для этого мы разберем уравнение \( 3x + 2y = -1 \):
\[ 2y = -1 - 3x \] \[ y = \frac{-1 - 3x}{2} \]
Теперь мы можем подставить это выражение для \( y \) в первое уравнение.
Шаг 2: Подставляем \( y \) в первое уравнение
Теперь подставим \( y \) в первое уравнение:
\[ x^2 + x \left( \frac{-1 - 3x}{2} \right) - 3 \left( \frac{-1 - 3x}{2} \right) = 9 \]
Упростим это уравнение:
\[ x^2 - \frac{x(1 + 3x)}{2} + \frac{3(1 + 3x)}{2} = 9 \]
Теперь перемножим и упростим:
\[ x^2 - \frac{x + 3x^2}{2} + \frac{3 + 9x}{2} = 9 \]
Умножим все на 2 для удобства:
\[ 2x^2 - (x + 3x^2) + (3 + 9x) = 18 \] \[ 2x^2 - x - 3x^2 + 3 + 9x - 18 = 0 \] \[ -x^2 + 8x - 15 = 0 \]
Шаг 3: Решаем квадратное уравнение
Теперь решим квадратное уравнение:
\[ -x^2 + 8x - 15 = 0 \]
Умножим уравнение на -1:
\[ x^2 - 8x + 15 = 0 \]
Теперь можно использовать формулу корней квадратного уравнения \( x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \):
- \( a = 1 \)
- \( b = -8 \)
- \( c = 15 \)
Подставим значения в формулу:
\[ x = \frac{8 \pm \sqrt{(-8)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 15}}{2 \cdot 1} \] \[ x = \frac{8 \pm \sqrt{64 - 60}}{2} \] \[ x = \frac{8 \pm \sqrt{4}}{2} \] \[ x = \frac{8 \pm 2}{2} \]
Шаг 4: Находим корни
Мы находим два значения для \( x \):
\[ x_1 = \frac{10}{2} = 5 \] \[ x_2 = \frac{6}{2} = 3 \]
Шаг 5: Находим \( y \)
Теперь подставим найденные значения \( x \) обратно в уравнение для \( y \):
Для \( x_1 = 5 \): \[ y = \frac{-1 - 3 \cdot 5}{2} = \frac{-1 - 15}{2} = \frac{-16}{2} = -8 \]
Для \( x_2 = 3 \): \[ y = \frac{-1 - 3 \cdot 3}{2} = \frac{-1 - 9}{2} = \frac{-10}{2} = -5 \]
Ответ
Таким образом, у нас получились два решения:
- \( (x, y) = (5, -8) \)
- \( (x, y) = (3, -5) \)
Это и есть все возможные решения данной системы уравнений. Если у вас есть дополнительные вопросы, пожалуйста, дайте знать!