Для решения системы уравнений методом подстановки начнем с того, что наши уравнения выглядят так:
\( x^2 + y^2 = 205 \)
\( xy = 42 \)
Шаг 1: Выразим одну переменную через другую.
Из второго уравнения \( xy = 42 \) можно выразить \( y \) через \( x \):
\[ y = \frac{42}{x} \]
Шаг 2: Подставим это выражение во второе уравнение.
Теперь подставим \( y \) в первое уравнение:
\[ x^2 + \left(\frac{42}{x}\right)^2 = 205 \]
Шаг 3: Упростим уравнение.
Раскроем скобки:
\[ x^2 + \frac{1764}{x^2} = 205 \]
Умножим все уравнение на \( x^2 \) (учитывая, что \( x \neq 0 \)):
\[ x^4 + 1764 = 205x^2 \]
Шаг 4: Перепишем уравнение.
Преобразуем так:
\[ x^4 - 205x^2 + 1764 = 0 \]
Шаг 5: Пусть \( z = x^2 \).
Теперь введем замену \( z = x^2 \):
\[ z^2 - 205z + 1764 = 0 \]
Шаг 6: Найдем корни квадратного уравнения.
Решим это уравнение с использованием формулы дискриминанта:
\[ D = b^2 - 4ac = (-205)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 1764 \] \[ D = 42025 - 7056 = 34969 \]
Теперь применим корень из дискриминанта:
\[ \sqrt{D} = \sqrt{34969} = 187 \]
Теперь найдем корни \( z \):
\[ z_{1,2} = \frac{205 \pm 187}{2} \]
Подставим и найдем:
\( z_1 = \frac{392}{2} = 196 \)
\( z_2 = \frac{18}{2} = 9 \)
Шаг 7: Вернемся к \( x \).
Теперь вернемся к \( x \):
Если \( z = 196 \), то \( x^2 = 196 \) → \( x = 14 \) или \( x = -14 \).
Если \( z = 9 \), то \( x^2 = 9 \) → \( x = 3 \) или \( x = -3 \).
Шаг 8: Найдем соответствующие \( y \).
Теперь подставим найденные \( x \) в уравнение для \( y \):
Для \( x = 14 \): \[ y = \frac{42}{14} = 3 \]
Для \( x = -14 \): \[ y = \frac{42}{-14} = -3 \]
Для \( x = 3 \): \[ y = \frac{42}{3} = 14 \]
Для \( x = -3 \): \[ y = \frac{42}{-3} = -14 \]
Шаг 9: Соберем все возможные пары.
Получили следующие пары \( (x, y) \):
- \( (14, 3) \)
- \( (-14, -3) \)
- \( (3, 14) \)
- \( (-3, -14) \)
Шаг 10: Выберем пару с наибольшим \( x \).
Из всех найденных пар, максимальная по \( x \) будет:
\[ (14, 3) \]
Ответ:
\( x = 14, y = 3 \)