Чтобы решить систему уравнений методом подстановки, сначала запишем заданные уравнения:
- ( x^2 - 2y^2 = -98 )
- ( 3x^2 - y^2 = 311 )
Шаг 1: Выразим одну переменную через другую
Из первого уравнения выразим ( y^2 ):
[
x^2 - 2y^2 = -98
]
Переносим ( -2y^2 ) на правую сторону:
[
x^2 + 98 = 2y^2
]
Теперь делим обе стороны на 2, чтобы выразить ( y^2 ):
[
y^2 = \frac{x^2 + 98}{2}
]
Шаг 2: Подставим выражение для ( y^2 ) во второе уравнение
Теперь подставим найденное значение ( y^2 ) во второе уравнение:
[
3x^2 - y^2 = 311
]
Подставляем:
[
3x^2 - \frac{x^2 + 98}{2} = 311
]
Шаг 3: Приведем уравнение к общему знаменателю
Чтобы избавиться от дроби, умножим всё уравнение на 2:
[
2 \cdot 3x^2 - (x^2 + 98) = 2 \cdot 311
]
Это даст:
[
6x^2 - x^2 - 98 = 622
]
Шаг 4: Упростим уравнение
Упрощаем:
[
5x^2 - 98 = 622
]
Теперь добавим 98 к обеим сторонам:
[
5x^2 = 622 + 98
]
[
5x^2 = 720
]
Теперь делим на 5:
[
x^2 = \frac{720}{5} = 144
]
Шаг 5: Найдем значение ( x )
Теперь найдём ( x ):
[
x = \sqrt{144} = 12
]
Шаг 6: Найдем значение ( y )
Теперь подставим ( x = 12 ) обратно в выражение для ( y^2 ):
[
y^2 = \frac{12^2 + 98}{2}
]
[
y^2 = \frac{144 + 98}{2} = \frac{242}{2} = 121
]
Теперь найдём ( y ):
[
y = \sqrt{121} = 11
]
Шаг 7: Запишем ответ
Мы нашли значения ( x ) и ( y ):
[
x = 12, \quad y = 11
]
Проверка
Чтобы удостовериться, что мы нашли правильное решение, подставим ( x = 12 ) и ( y = 11 ) в оба уравнения:
- ( 12^2 - 2 \cdot 11^2 = 144 - 242 = -98 ) (всё верно)
- ( 3 \cdot 12^2 - 11^2 = 3 \cdot 144 - 121 = 432 - 121 = 311 ) (всё верно)
Итог
Решение системы уравнений:
[
x = 12, \quad y = 11
]