Bài 3. Giải hệ hai phương trình bậc nhất hai ẩn

Hướng dẫn giải

a) \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{3x + y = 3}\\{2x - y = 7}\end{array}} \right.\)

\(\begin{array}{l}\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{3x + y = 3}\\{y = 2x - 7}\end{array}} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{3x + 2x - 7 = 3}\\{y = 2x - 7}\end{array}} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{5x = 10}\\{y = 2x - 7}\end{array}} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 2}\\{y = - 3}\end{array}} \right.\end{array}\)

Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất là (2; - 3).

b) \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x - y = 3}\\{3x - 4y = 2}\end{array}} \right.\)

\(\begin{array}{l}\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 3 + y}\\{3.(3 + y) - 4y = 2}\end{array}} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 3 + y}\\{y = 7}\end{array}} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 10}\\{y = 7}\end{array}} \right.\end{array}\)

Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất là (10; 7).

c) \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{4x + 5y = - 2}\\{2x - y = - 8}\end{array}} \right.\)

\(\begin{array}{l}\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{4x + 5.(2x + 8) = - 2}\\{y = 2x + 8}\end{array}} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{14x = - 42}\\{y = 2x + 8}\end{array}} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = - 3}\\{y = 2}\end{array}} \right.\end{array}\)

Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất là (-3; 2).

d) \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{3x + y = 3}\\{ - 3y = 5}\end{array}} \right.\)

\(\begin{array}{l}\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{3x + \frac{{ - 5}}{3} = 3}\\{y = \frac{{ - 5}}{3}}\end{array}} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{3x = \frac{{14}}{3}}\\{y = \frac{{ - 5}}{3}}\end{array}} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = \frac{{14}}{9}}\\{y = \frac{{ - 5}}{3}}\end{array}} \right.\end{array}\)

Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất là \(\left( {\frac{{14}}{9};\frac{{ - 5}}{3}} \right)\).

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

a) \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{4x + y = 2}\\{\frac{4}{3}x + \frac{1}{3}y = 1}\end{array}} \right.\)

\(\begin{array}{l}\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{y = 2 - 4x}\\{\frac{4}{3}x + \frac{1}{3}\left( {2 - 4x} \right) = 1}\end{array}} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{y = 2 - 4x}\\{0x = \frac{1}{3}}\end{array}} \right.\end{array}\)

Phương trình 0x = \(\frac{1}{3}\) vô nghiệm.

Vậy hệ phương trình vô nghiệm.

b) \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x - y\sqrt 2 = 0}\\{2x + y\sqrt 2 = 3}\end{array}} \right.\)

\(\begin{array}{l}\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{3x = 3}\\{2x + y\sqrt 2 = 3}\end{array}} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 1}\\{2 + y\sqrt 2 = 3}\end{array}} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 1}\\{y\sqrt 2 = 1}\end{array}} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 1}\\{y = \frac{1}{{\sqrt 2 }}}\end{array}} \right.\end{array}\)

Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất là \(\left( {1;\frac{1}{{\sqrt 2 }}} \right)\).

c) \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{5x\sqrt 3 + y = 2\sqrt 2 }\\{x\sqrt 6 - y\sqrt 2 = 2}\end{array}} \right.\)

Nhân hai vế của phương trình thứ nhất với \(\sqrt 2 \), ta được

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{5x\sqrt 6 + y\sqrt 2 = 4}\\{x\sqrt 6 - y\sqrt 2 = 2}\end{array}} \right.\)

Cộng từng vế 2 phương trình của hệ, ta được \(6\sqrt 6 x = 6\) , suy ra x = \(\frac{1}{{\sqrt 6 }}\).

Thay x = \(\frac{1}{{\sqrt 6 }}\) vào phương trình \(x\sqrt 6 - y\sqrt 2 = 2\) ta được \(1 - y\sqrt 2 = 2\). Do đó,

 y = \(\frac{{ - 1}}{{\sqrt 2 }}\).

Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất là \(\left( {\frac{1}{{\sqrt 6 }};\frac{{ - 1}}{{\sqrt 2 }}} \right)\).

d) \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{2(x + y) + 3(x - y) = 4}\\{(x + y) + 2(x - y) = 5}\end{array}} \right.\)

Nhân hai vế phương trình thứ hai với 2, ta được

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{2(x + y) + 3(x - y) = 4}\\{2(x + y) + 4(x - y) = 10}\end{array}} \right.\)

Trừ từng vế 2 phương trình của hệ, ta được – (x – y) = - 6 , suy ra (x – y) = 6 (1)

Thay x – y = 6 vào phương trình 2(x + y) + 3(x – y) = 4 ta được 2(x + y) + 18 = 4

Suy ra x + y = - 7 (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình

\(\begin{array}{l}\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x + y = - 7}\\{x - y = 6}\end{array}} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{6 + y + y = - 7}\\{x = 6 + y}\end{array}} \right.\\\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{y = \frac{{ - 13}}{2}}\\{x = \frac{{ - 1}}{2}}\end{array}} \right.\end{array}\)

Vậy hệ phương trình có nghiệm duy nhất là \(\left( {\frac{{ - 1}}{2};\frac{{ - 13}}{2}} \right)\).

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

a) A(1; 2) và B(3; 8)

Thay x = 1 và y = 2 vào y = ax + b ta có phương trình a + b = 2 (1)

Thay x = 3 và y = 8 vào y = ax + b ta có phương trình 3a + b = 8 (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{a + b = 2}\\{3a + b = 8}\end{array}} \right.\)

Giải hệ phương trình ta được: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{a = 3}\\{b = - 1}\end{array}} \right.\)

b) A(2;1) và B(4; - 2)

Thay x = 2 và y = 1 vào y = ax + b ta có phương trình 2a + b = 1 (3)

Thay x = 4 và y = -2 vào y = ax + b ta có phương trình 4a + b = -2 (4)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{2a + b = 1}\\{4a + b = - 2}\end{array}} \right.\)

Giải hệ phương trình ta được: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{a = \frac{{ - 3}}{2}}\\{b = 4}\end{array}} \right.\)

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Gọi x và y lần lượt là số chi tiết máy mà tổ một và tổ hai sản xuất được trong tháng thứ nhất (\(x \in \mathbb{N}*;y \in \mathbb{N}*\)).

Trong tháng thứ nhất, hai tổ sản xuất được 800 chi tiết máy, nên ta có phương trình:

x + y = 800 (1)

Trong tháng thứ hai, tổ một sản xuất vượt 15%, tổ hai vượt 20% nên trong tháng này, cả hai tổ đã sản xuất được 945 chi tiết máy, ta có phương trình

(x + 0,15x) + (y + 0,2y) = 945 (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x + y = 800}\\{1,15x + 1,2y = 945}\end{array}} \right.\)

Giải hệ phương trình ta được: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 300}\\{y = 500}\end{array}} \right.\)

Vậy trong tháng 1, tổ một sản xuất được 300 chi tiết máy, tổ hai sản xuất được 500 chi tiết máy.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Gọi x và y lần lượt là số áo mà tổ thứ nhất và tổ thứ hai may được trong một ngày

(\(x \in \mathbb{N}*;y \in \mathbb{N}*\)).

Nếu tổ thứ nhất may trong 7 ngày và tổ thứ hai may trong 5 ngày thì cả hai tổ may được 1540 chiếc áo, nên ta có phương trình: 5x + 7y = 1540 (1)

Mỗi ngày tổ thứ hai may được nhiều hơn tổ thứ nhất 20 chiếc áo, ta có phương trình: y – x = 20 (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{7x + 5y = 1540}\\{y - x = 20}\end{array}} \right.\)

Giải hệ phương trình, ta được: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 120}\\{y = 140}\end{array}} \right.\)

Vậy trong một ngày tổ thứ nhất may được 120 chiếc áo, tổ thứ hai may được 140 chiếc áo.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Gọi x và y lần lượt là năng suất lúa giống mới và giống cũ trên 1 ha

(\(x \in \mathbb{N}*;y \in \mathbb{N}*\)).

Người ta cấy 60 ha lúa giống mới và 40 ha lúa giống cũ, thu hoạch được tất cả 660 tấn thóc, nên ta có phương trình: 60x + 40y = 660 (1)

Biết rằng 3 ha trồng lúa giống mới thu hoạch được ít hơn 4 ha trồng lúa giống cũ là 3 tấn, ta có phương trình: 4y – 3x = 3 (2)

Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{60x + 40y = 660}\\{4y - 3x = 3}\end{array}} \right.\)

Giải hệ phương trình, ta được: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 7}\\{y = 6}\end{array}} \right.\)

Vậy năng suất lúa giống mới trên 1 ha là 7 tấn; năng suất lúa giống cũ trên 1 ha là 6 tấn.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

a) Gọi x và y lần lượt là hệ số của Ag và Cl₂ thoả mãn cân bằng phương trình hoá học

xAg + yCl₂ \( \to \) AgCl

Cân bằng số nguyên tử Ag, số nguyên tử Cl ở 2 vế, ta có hệ phương trình:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{2y = 1}\\{x = 1}\end{array}} \right.\)

Giải hệ phương trình, ta được: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{y = \frac{1}{2}}\\{x = 1}\end{array}} \right.\)

Đưa các hệ số tìm được vào phương trình hoá học, ta có

Ag + \(\frac{1}{2}\)Cl₂ \( \to \) AgCl

Do các hệ số của phương trình hoá học phải là các số nguyên nên nhân hai vế của phương trình hoá học với 2, ta được

2Ag + Cl₂ \( \to \) 2AgCl

b) Gọi x và y lần lượt là hệ số của C và O₂ thoả mãn cân bằng phương trình hoá học

yCO₂ + xC \( \to \) CO

Cân bằng số nguyên tử C, số nguyên tử O ở 2 vế, ta có hệ phương trình:

\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{2y = 1}\\{x + y = 1}\end{array}} \right.\)

Giải hệ phương trình, ta được: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{y = \frac{1}{2}}\\{x = \frac{1}{2}}\end{array}} \right.\)

Đưa các hệ số tìm được vào phương trình hoá học, ta có

\(\frac{1}{2}\)CO₂ + \(\frac{1}{2}\)C \( \to \) CO

Do các hệ số của phương trình hoá học phải là các số nguyên nên nhân hai vế của phương trình hoá học với 2, ta được

CO₂ + C \( \to \) 2CO

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)