Egyenletrendszer megoldása

Egyenletrendszerről beszélünk a matematikában akkor, ha van legalább 2 olyan egyenlet, melyeknek külön-külön vett megoldáshalmazuknak metszete megoldásul szolgálhat az egyenletrendszerre nézve. Az egyenletrendszereket úgy definiáljuk, hogy az egyes egyenleteket egymás alá írjuk, majd egyik oldalról egy egybefoglaló kapcsos zárójellel látjuk el a rendszert (ettől a konvenciótól itt eltekintünk).

Egyenletrendszerek kategóriái

Az egyenletrendszereket az egyenletekhez hasonlóan többféle szempont alapján csoportosíthatjuk:

1) Jellegszerűen:

2) Fokális szempont alapján:

Megoldási alternatívák - (Lineáris egyenletrendszerekre nézve)

Egyenlő együtthatók

Az egyenlő együtthatók módszerét főként kettő- és három egyenletből álló egyenletrendszerek esetében alkalmazzuk. Legyen adott egy kétismeretlenes egyenletrendszer:

3x + 5y = 15; 2x - 4y = 20.

Ahogyan az a módszer elnevezéséből is következik, az eljárás lényege, hogy az egyenletekben szereplő egyik ismeretlen együtthatói ekvivalensek legyenek egymással. Ezt követően a két egyenletet összeadjuk vagy kivonjuk egymásból annak függvényében, miképp tudjuk az aktuális egyik ismeretlent kiejteni a rendszerből.

Küszöböljük ki az x-es ismeretlent! Ennek érdekében szorozzuk meg az első egyenletet 2-vel, a másodikat pedig 3-mal:

6x + 10y = 30; 6x - 12y = 60.

Vonjuk ki az egyik egyenletet a másikból: (I - II)

22y = -30; y = -30/22.

Helyettesítsünk vissza az eredeti egyenletrendszer egyik tetszőleges egyenletébe:

3x - 150/22 = 15; 66x - 150 = 330; 66x = 480; x = 80/11.

Behelyettesítés

Vegyük alapul az előző egyenletrendszert:

3x + 5y = 15; 2x - 4y = 20.

Majd oldjuk meg a behelyettesítés módszerével! Az eljárás lényege abban merül ki, hogy legalább az egyik ismeretlen értékét kifejezzük, majd a kifejezett összefüggéssel behelyettesítünk az egyenletrendszer egy másik egyenletének megfelelő ismeretlenjének helyére:

3x + 5y = 15; → x = (15 - 5y):3; 2x - 4y = 20.

2(15 - 5y):3 - 4y = 20; 30 - 10y -12y = 60; -22y = 30

y = -30/22; x = 80/11.

Példa

*x + *y =

*x + *y =

x=

y=