Esercizio sistema di secondo grado #45368

avt
danying
Sfera
Mi è capitato un esercizio sui sistemi di equazioni di secondo grado che ho pensato di risolvere per sostituzione, però i conti diventano insostenibili. Suppongo ci sia un trucco per risolverlo, però non capisco quale possa essere.

Risolvere il seguente sistema di secondo grado

x^2+y^2+9x+5y-6 = 0 ; x^2+y^2+3x+y-4 = 0

Grazie.
 
 

Esercizio sistema di secondo grado #45371

avt
Ifrit
Amministratore
Per risolvere il sistema non lineare

x^2+y^2+9x+5y-6 = 0 ; x^2+y^2+3x+y-4 = 0

bisogna usare la medesima strategia per i sistemi lineari: il metodo di riduzione. In buona sostanza, la strategia consiste nel sostituire un'equazione del sistema con quella che si ottiene sottraendo tra loro i membri così che si possano cancellare i termini quadratici x^2 e y^2.

x^2+y^2+9x+5y-6 = 0 ; x^2+y^2+3x+y-4-(x^2+y^2+9x+5y-6) = 0

Sommati tra loro i monomi simili, la seconda relazione si riduce a un'equazione lineare e il sistema diventa

x^2+y^2+9x+5y-6 = 0 ; 2-6x-4y = 0

Si noti che dividendo i termini della seconda equazione per due, ricaviamo il sistema equivalente

x^2+y^2+9x+5y-6 = 0 ; 1-3x-2y = 0

A questo punto usiamo la seconda relazione per esprimere y in termini di x

x^2+y^2+9x+5y-6 = 0 ; y = (1-3x)/(2)

dopodiché sostituiamo l'espressione nella prima equazione

x^2+((1-3x)/(2))^2+9x+5((1-3x)/(2))-6 = 0 ; y = (1-3x)/(2)

Per il momento mettiamo da parte la seconda equazione, occupandoci invece della prima

x^2+((1-3x)/(2))^2+9x+5((1-3x)/(2))-6 = 0

Essa rappresenta la risolvente del sistema e le sue soluzioni costituiscono le ascisse delle coppie soluzione del sistema. Iniziamo a semplificarla usando le proprietà delle potenze

x^2+((1-3x)^2)/(4)+9x+5((1-3x)/(2))-6 = 0

e la formula per lo sviluppo del quadrato di un binomio per espandere (1-3x)^2

x^2+(1+9x^2-6x)/(4)+9x+5((1-3x)/(2))-6 = 0

Esprimiamo i termini a denominatore comune

(4x^2+1+9x^2-6x+36x+10(1-3x)-24)/(4) = 0

sviluppiamo il prodotto e sommiamo tra loro i monomi simili:

(13x^2-13)/(4) = 0

Moltiplichiamo i due membri per 4 e risolviamo l'equazione pura che ne scaturisce:

13x^2-13 = 0 → x^2 = 1 → x = -1 ∨ x = 1

I valori x = -1 e x = 1 rappresentano le ascisse delle coppie soluzione e a ciascuna di esse dobbiamo associare le ordinate. Per ricavare i valori di y bisogna rimpiazzare i valori di x nell'espressione y = (1-3x)/(2).

A x = -1 associamo il valore

y = (1-3·(-1))/(2) = (1+3)/(2) = 2

per cui (x,y) = (-1,2) è una coppia soluzione del sistema.

A x = 1 associamo il valore

y = (1-3·1)/(2) = (1-3)/(2) = -1

per cui (x,y) = (1,-1) è un'altra coppia soluzione del sistema.

Per concludere, il sistema non lineare

x^2+y^2+9x+5y-6 = 0 ; x^2+y^2+3x+y-4 = 0

è soddisfatto dalle coppie

(x,y) = (-1,2) e (x,y) = (1,-1)

Ecco fatto.
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Os