Линейное уравнение с двумя неизвестными и его решение

До сих пор мы умели решать только линейные уравнения с одним неизвестным. В таких уравнениях после упрощений остается только два члена: линейный член, содержащий неизвестное в первой степени, и свободный член, являющийся числом. В общем виде: ax b = 0, где a и b – заданные числа. Однако в уравнении может быть и несколько неизвестных. Например:

5x – 2y = 3 – уравнение с двумя неизвестными,

4t + 3u = 6v – 10 – уравнение с тремя неизвестными.

Мы начнем теперь изучать линейные уравнения с двумя неизвест­ными.

Так называются уравнения, которые после упрощений при­водятся к общему виду

ax + by = c.

Такую запись уравнения называют общим или стандартным видом линейного уравнения с двумя неизвестными. Это уравнение содержит всего три члена: линейный член с первым неизвестным ax, линейный член со вторым неизвестным by и свободный член c. Буквы a, b и с обозначают заданные числа и их называют коэффициентами уравнения.

Неизвестные в уравнении, приведенном к стандартному виду, обычно записывают в алфавитном порядке. Уравнениями, записанными в стандартном виде, являются, например:

4x – 3y = 5, здесь a = 4, b = –3, c = 5;

2s + 2,7t = 3, здесь a = 2, b = 2,7, c = 3.

Уравнения с двумя неизвестными обладают теми же свойствами, что и уравнения с одним неизвестным. Это обстоятельство позволяет привести любое уравнение к стандартному виду.

Приведем к стандартному виду уравнение 1 + 4x2+y=5y + 74.

Чтобы избавиться от дробей, умножим обе части уравнения на 4:

1 + 4x2+y=5y + 74|·4

421 + 4x21+4y=415y + 741

2 + 8x + 4y = 5y + 7

Затем перенесем члены, содержащие неизвестные, в левую часть уравнения, а свободные члены – в правую и выполним приведение подобных слагаемых. Получим:

8x + 4y – 5y = 7 – 2

8x – y = 5

Последнее уравнение записано в стандартном виде и равносильно исходному уравнению.

  1. какая запись является стандартным видом линейного уравнения с двумя неизвестными и из каких членов состоит уравнение, представленное в стандартном виде;
  2. как привести линейное уравнение с двумя неизвестными к стандартному виду.

2x + 3y = 8

a,
b,
c

0,5s – 2,8t = –7,4

a,
b,
c

-34u+27v=1519

a,
b,
c

ks + lt = m

a,
b,
c

mx – ky = l

a,
b,
c

–0,7u + k2y = 2,4

a,
b,
c

3x – 5(3y – 4) = –3(x – 2) + 6

3(2u – 6v) + 5 – 8(4 – 0,5v) = 0

13s+3t - 26=2s-5+6t-4

Решение линейного уравнения с двумя неизвестными

Выясним теперь, что представляет собой решение линейного уравнения с двумя неизвестными.

Пусть дано уравнение 2x – y = 5. Так как это уравнение содержит два неизвестных x и y, то оно может обратиться в справедливое равенство только если мы выберем пару чисел. Таким образом, всякое решение уравнения является парой чисел. Например, для пары чисел x = 3, y = 1 уравнение обращается в верное равенство 2 · 3 –1 = 5. Следовательно, найденная пара чисел является решением рассматри­ваемого уравнения. Попробуем найти еще какие-то решения урав­нения. Для этого выразим в этом уравнении одно из неизвестных (на­пример, у) через другое, придадим неизвестному x какие-нибудь произвольные значения и вычислим соответствующие значения у. Получим:

y = 5 – 2x

y = 2x – 5

Пусть x принимает, например, значения –2; 0,5; 4. Тогда получим:

если x = –2, то y = –9;
​если x = 0,5, то y = –4;
​если x = 4, то y = 3.

Мы нашли еще три пары чисел, которые удовлетворяют уравнению 2xy = 5, т. е. являются его решениями.

Следовательно, мы нашли уже четыре решения данного уравнения. Эти решения часто записывают, объединяя числа каждой пары логической скобкой:

x=-2y=-9

x=0,5y=-4

x=3y=1

x=4y=3

Столь же удобно записывать решения просто в виде упорядоченных пар чисел: (–2; –9), (0,5; –4), (3; 1), (4; 3). При этом значение неизвестного x пишут на первом месте, а значение y – на втором, т. е. в алфавитном порядке неизвестных.

Обобщим сказанное:

каждая пара значений x = p и y = q, при подстановке которых в линейное уравнение ax by c с двумя неизвестными x и y получается верное равенство, называется решением этого уравнения.

Это решение записывается в виде x=py=q  или в виде упорядоченной пары чисел (p; q).

В примере 2 мы нашли четыре решения уравнения с двумя неиз­вестными. Однако неизвестному x можно придавать любое количество значений, каждый раз вычисляя соответствующее значение y. Таким способом мы можем найти сколько угодно решений уравнения.

Линейное уравнение с двумя неизвестными имеет бесконечное множество решений.

Упражнения A

  1. почему решениями линейного уравнения с двумя неизвест­ными являются упорядоченные пары чисел;
  2. какая пара чисел называется решением уравнения ax + by = c;
  3. сколько решений имеет линейное уравнение с двумя неизвест­ными.
  • x=2y=-1
  • x=5y=5
  • x=6y=2
  • x=4y=3
  • x=-1y=3
  • (3; 0)
  • (2; 1)
  • (1; 1)
  • (0,5; 2)
  • (–5; 4)
  • (3; –3)
  • (–1; 5)
  • (4; –0,5)
  • (–7; 5)

6x – 3y = 4
x

3x + 2y = –3
x

13x14y = –12
x

4x – 5y = 2
y

3x + 2y = –7
y

0,5x + 0,2y = 0,7
y

0,3s-34t=5,5
s
t

12s+0,6t=2
s
t

0,4s – 0,5t = –0,7
s
t

4x – 6(2y + 3) = 3y – 7x + 8

y

3x - 0,4y5+x - 0,2y2=65x

y

4x-2x - 53=y + 26-2x - 3y4

y

Если u = 1, то v и решением уравнения будет ;;

если u = –0,5, то v и решением уравнения будет;;

если u = –3,5, то v и решением уравнения будет ;.

Если u = 1, то v и решением уравнения будет ;;

если u = –0,5, то v и решением уравнения будет ;;

если u = –3,5, то v и решением уравнения будет ;.

Если u = 1, то v и решение уравнения есть ;;

если u = –0,5, то v и решение уравнения есть ;;

если u = –3,5, то v и решение уравнения есть ;.

Упражнения Б

3x - 2y3-x2+5=23x
x

2x+5x - 4y2-y3=25
x

2x - y3+4y + 3x5-x4=32
x

2x - y2+x2=16

Если x = –1, то y и решением уравнения будет ;;

если x = 0, то y и решением уравнения будет ;;

если x = –1,6, то y и решением уравнения будет ;;

если x = 3,7, то y и решением уравнения будет ;.

3x - 2y2+y3=12

Если y = 0, то x и решение уравнения есть ;;

если y = –1, то x и решение уравнения есть ;;

если y = –3, то x и решение уравнения есть ;;

если y = 1,5, то x и решение уравнения есть ;.

u + 210+5v - u5=u + 3v2.

Ответ: u=v=u=v=u=v=u=v=.

  • 5x + 3y = 13
  • 2x + 0 · y = 7
  • 0 · x + 4,2y = 8

В кошельке у Ани монеты по 5 и по 10 центов, всего на сумму в 1 евро. Какое уравнение позволяет найти, сколько 5-центовых и сколько 10-центовых монет в кошельке у Ани? Сколько решений этого уравнения соответствуют условиям задачи?

Ответ: число 5-центовых и число 10-центовых монет можно найти из уравнения . Это уравнение имеет  решений, соответствующих условиям задачи.

Юра забыл ПИН-код своей банковской карточки. Он знает, что код состоит из двух двузначных чисел a и b, причем 2a + 3b = 95. В банкомате нельзя набирать код неправильно более трех раз. Сможет ли Юра воспользоваться своей карточкой? Ответ обоснуй.

Ответ: Юра  воспользоваться своей карточкой, так как .

Длины сторон треугольника выражаются в сантиметрах целыми числами, причем одна из сторон на 3 см длиннее другой. Периметр треугольника равен 15 см. Можно ли установить, к какому виду относится этот треугольник?

Ответ:  установить, к какому виду относится этот треугольник; он является: .