الانتقال إلى المحتوى الرئيسي

كم عدد الحلول التي يحتوي عليها نظام المعادلات س + 4 ص = 1 ، 2 س + 8 ص = 3

هذه المقالة مخصصة لتحليل نظام المعادلات التي تتكون من معادلتين خطيتين. أي نظام المعادلات س + 4 ص = 1 و 2 س + 8 ص = 3 يعتبر. في كثير من الأحيان هناك حالات عندما يكون من الضروري إيجاد حل لنظام المعادلات ، ولهذا السبب بالتحديد ، تعد أنظمة المعادلات أحد الموضوعات الأساسية للجبر الخطي.

بادئ ذي بدء ، تجدر الإشارة إلى أن نظام المعادلات يمكن أن يكون له عدد مختلف من الحلول: من واحد إلى عدد لا نهائي. ومع ذلك ، سنركز في هذه المقالة بشكل خاص على نظام المعادلات قيد الدراسة ونحاول تحديد عدد الحلول التي لديها.

لتسهيل حل نظام المعادلات هذا ، يمكنك استخدام طريقة الاستبعاد أو طريقة الاستبدال. هذه الطرق تجعل من الممكن تقليل المشكلة إلى حل معادلة واحدة بمتغير واحد ، مما يبسط إلى حد كبير عملية دراسة نظام المعادلات.

نتيجة لتحليل نظام المعادلات هذا ، توصلنا إلى استنتاج مفاده أن له حلا فريدا. بتعبير أدق ، تحدد المعادلات خطوطا على مستوى تتقاطع عند نقطة واحدة. وبالتالي ، فإن قيم المتغيرات س و ص تلبية كلا المعادلات موجودة وفريدة من نوعها.

  1. عدد الحلول لنظام المعادلات
  2. مشكلة إيجاد الحلول
  3. نظرة عامة على نظام المعادلات
  4. الطريقة المحددة لحل النظام
  5. قاعدة كرامر لحل النظام
  6. خيارات لعدد من الحلول
  7. سؤال وجواب
  8. كيف يمكننا إيجاد حلول لنظام المعادلات س + 4ص = 1, 2س + 8ص = 3?
  9. هل يمكنك شرح كيفية تطبيق طريقة الاستبدال لإيجاد حلول لنظام المعادلات س + 4 ص = 1, 2س + 8 ص = 3?
  10. كيفية العثور على قيم المتغيرات س و ص باستخدام طريقة الاستبعاد في نظام المعادلات هذا س + 4 ص = 1, 2س + 8 ص = 3?
  11. ما هي قيم المتغيرات س و ص تلبية نظام المعادلات س + 4 ص = 1, 2س + 8 ص = 3?
  12. هل من الممكن إيجاد حل لنظام المعادلات س + 4ص = 1, 2س + 8ص = 3 بيانيا?

عدد الحلول لنظام المعادلات

يتم إعطاء نظام المعادلات:

س + 4 ص = 1
2 + 8 ص = 3

لتحديد عدد الحلول ، من الضروري تحليل نظام المعادلات.

إذا كان النظام يحتوي على حل واحد ، فيقال إنه متوافق ومحدد. في هذه الحالة ، تتقاطع الخطوط المحددة بواسطة كل معادلة عند نقطة واحدة. يحتوي نظام المعادلات هذا على معادلتين ومجهولين ، لذلك يمكن أن يكون مشتركا ومحددا فقط إذا تزامنت الخطوط. وهذا هو ، إذا تم ضرب المعادلة 1 في 2 وتحويلها ، نحصل على:

2 (س + 4 ص) = 2 * 1
2 س + 8 ص = 2

من الواضح أن المعادلة الناتجة تتزامن مع المعادلة 2 للنظام. هذا يعني أن الخطوط التي قدمتها كل معادلة تتطابق وأن النظام لديه عدد لا حصر له من الحلول.

الجواب: يحتوي النظام على عدد لا حصر له من الحلول.

مشكلة إيجاد الحلول

يتكون نظام المعادلات هذا من معادلتين:

المعادلة 1:س + 4 ص = 1
المعادلة 2:2 + 8 ص = 3

لحل هذا النظام من المعادلات ، من الضروري إيجاد مثل هذه القيم للمتغيرين س و ص ، حيث سيتم الوفاء بكلتا المعادلتين في وقت واحد. أي أننا بحاجة إلى إيجاد قيمتي س و ص التي تفي بكلتا المعادلتين في نفس الوقت.

إذا رسمنا هاتين المعادلتين على مستوى إحداثي ، فإن نقطة تقاطعهما ستكون حل النظام.

  • إذا تقاطعت الرسوم البيانية للمعادلتين في نفس النقطة ، فسيكون للنظام حل فريد.
  • إذا تزامنت الرسوم البيانية للمعادلتين ، فإن النظام لديه عدد لا نهائي من الحلول.
  • إذا كانت الرسوم البيانية للمعادلتين متوازية ولا تتقاطع ، فلن يكون للنظام حلول.

في هذه الحالة ، لتحديد عدد الحلول للنظام ، من الضروري بناء رسوم بيانية للمعادلات وتحليلها.

نظرة عامة على نظام المعادلات

يتم إعطاء الشكل العام لنظام المعادلات على النحو التالي:

س + 4 ص = 1

2 + 8 ص = 3

يتكون هذا النظام من معادلتين مع مجهولين س و ص.

الطريقة المحددة لحل النظام

الطريقة المحددة هي طريقة لحل نظام المعادلات الخطية باستخدام المحددات. لنظام معادلات النموذج:

س + 4 ص = 1
2 + 8 ص = 3

تبدو مصفوفة المعامل كما يلي:

14
28

لتطبيق طريقة المحدد ، من الضروري حساب محدد هذه المصفوفة. يتم حساب محدد المصفوفة باستخدام الصيغة التالية:

ديت (أ) = أ11 أ22-أ12 أ21

أين أ11, أ12, أ21, أ22 هي عناصر المصفوفة أ. في هذه الحالة:

ديت (أ) = 1 * 8 — 4 * 2 = 8 — 8 = 0

إذا كان محدد المصفوفة هو 0 ، فإن نظام المعادلات يحتوي على عدد لا حصر له من الحلول أو ليس له حلول على الإطلاق.

لمزيد من حل النظام باستخدام طريقة المحدد ، من الضروري حساب محددات المصفوفة ، واستبدال الأعمدة المقابلة لمصفوفة المعامل بأعمدة المصطلحات الحرة لنظام المعادلات.

في هذه الحالة:

| 1 4 || 1 |
| 2 8 || 3 |

لحساب محدد المحدد الأول ، استبدل العمود الأول من مصفوفة المعامل بعمود من المصطلحات الحرة:

| 1 4 || 1 |
| 3 8 || 3 |

وبالتالي ، فإن المحدد الأول هو:

ديت (أ 1) = 1 * 8 — 4 * 3 = 8 — 12 = -4

لحساب المحدد الثاني ، استبدل العمود الثاني من مصفوفة المعامل بعمود من المصطلحات الحرة:

| 1 1 || 1 |
| 2 3 || 3 |

وبالتالي ، فإن المحدد الثاني هو:

ديت (أ 2) = 1 * 3 — 1 * 2 = 3 — 2 = 1

للعثور على قيم المجهول ، استخدم الصيغة التالية:

س = ديت (أ1) / ديت(أ) = -4 / 0