Soru: Verilen denklem sisteminin çözüm kümesini bulmamız gerekiyor:
Çözüm Adımları:
1. İkinci Denklemi Düzenleyelim
İkinci denklemden ( y )'yi bulalım:
2. İlk Denklemde ( y )'yi Yerine Koy
Birinci denklemde ( y ) yerine ( 5 - 2x ) yazalım:
3. Parantezi Açıp Denklem Düzenleyelim
( (5 - 2x)^2 )'yi açalım:
Denkleme koyarsak:
Parantezi açıp düzenleyelim:
4. Tüm Terimleri Ters Çevirip Basitleştirelim
Denklemi pozitif yapmak için tüm terimleri (-1) ile çarpalım:
5. Diskriminantı Hesaplayalım
Genel formül:
Burada:
( a = 3 ), ( b = -20 ), ( c = 32 )
Diskriminant formülü:
Hesaplayalım:
6. Kökleri Bulmak için Formülü Kullanalım
Kökler formülü:
Yerine koyalım:
Kökler:
- ( x_1 = \frac{20 + 4}{6} = \frac{24}{6} = 4 )
- ( x_2 = \frac{20 - 4}{6} = \frac{16}{6} = \frac{8}{3} )
7. ( y )'yi Bulalım
Bulduğumuz ( x ) değerlerini kullanarak ( y = 5 - 2x )'te ( y )'leri bulalım:
-
( x = 4 ):
$$ y = 5 - 2(4) = 5 - 8 = -3 $$
Çift ( (x, y) = (4, -3) ) -
( x = \frac{8}{3} ):
$$ y = 5 - 2\left(\frac{8}{3}\right) = 5 - \frac{16}{3} = \frac{15}{3} - \frac{16}{3} = -\frac{1}{3} $$
Çift ( (x, y) = \left(\frac{8}{3}, -\frac{1}{3}\right) )
Çözüm Kümesi
Denklem sisteminin çözüm kümesi:
Sorunuz olursa sormaktan çekinmeyin! @username
x² - y² = 7 ve 2x + y = 5 denklem sisteminin çözüm kümesi nasıl bulunur?
Cevap:
Bu sistemde iki denklemimiz vardır:
- (x^2 - y^2 = 7)
- (2x + y = 5)
Adım Adım Çözüm
1. İkinci Denklemden (y)’yi Çekme
İkinci denkleme göre:
[
2x + y = 5 \quad \Longrightarrow \quad y = 5 - 2x
]
2. Birinci Denklemde Yerine Koyma
Birinci denklemde (y) yerine (5 - 2x) yazılır:
[
x^2 - (5 - 2x)^2 = 7
]
3. Parantezin Açılması
((5 - 2x)^2) ifadesini açalım:
[
(5 - 2x)^2 = 25 - 20x + 4x^2
]
Denklem:
[
x^2 - \bigl(25 - 20x + 4x^2\bigr) = 7
]
4. Terimlerin Birleştirilmesi
[
x^2 - 25 + 20x - 4x^2 = 7
]
[
-3x^2 + 20x - 25 = 7
]
[
-3x^2 + 20x - 32 = 0
]
Tüm terimleri çarpı (-1) ile düzenleyelim:
[
3x^2 - 20x + 32 = 0
]
5. İkinci Dereceden Denklemi Çözme
[
3x^2 - 20x + 32 = 0
]
Bu denklem çarpanlara ayırma veya kare denklem formülü ile çözülebilir. Çarpanlara ayırma yapalım:
[
3x^2 - 20x + 32 = (3x - 8)(x - 4) = 0
]
Buna göre,
- (3x - 8 = 0 \quad \Longrightarrow \quad x = \frac{8}{3})
- (x - 4 = 0 \quad \Longrightarrow \quad x = 4)
6. (y) Değerlerinin Bulunması
Her iki (x) değeri için ikinci denklemden ((y = 5 - 2x)) (y) değerlerini hesaplayalım:
-
(x = \frac{8}{3}) için:
[
y = 5 - 2 \cdot \frac{8}{3} = 5 - \frac{16}{3} = \frac{15}{3} - \frac{16}{3} = -\frac{1}{3}
] -
(x = 4) için:
[
y = 5 - 2 \cdot 4 = 5 - 8 = -3
]
7. Bulunan Çözümlerin Kontrolü
-
(x, y) = (8/3, -1/3)
[
x^2 - y^2 = \left(\frac{8}{3}\right)^2 - \left(-\frac{1}{3}\right)^2
= \frac{64}{9} - \frac{1}{9}
= \frac{63}{9}
= 7 \quad (\text{sağlıyor})
]
[
2x + y = 2 \cdot \frac{8}{3} + \left(-\frac{1}{3}\right)
= \frac{16}{3} - \frac{1}{3}
= \frac{15}{3}
= 5 \quad (\text{sağlıyor})
] -
(x, y) = (4, -3)
[
x^2 - y^2 = 4^2 - (-3)^2 = 16 - 9 = 7 \quad (\text{sağlıyor})
]
[
2x + y = 2 \cdot 4 + (-3) = 8 - 3 = 5 \quad (\text{sağlıyor})
]
Her iki çift de sistemin her iki denklemini sağlar.
Çözüm Kümesi ve Özet
Bu iki bilinmeyenli denklem sisteminin çözüm kümesi şu iki noktadan oluşur:
[
\boxed{\left{\left(\frac{8}{3}, -\frac{1}{3}\right), (4, -3)\right}}
]
Kısa Özet:
• İkinci denklemden (y) çekildi.
• Birinci denklemde yerine koyma yapılarak ikinci dereceden denklem elde edildi.
• Denklem çarpanlara ayrılarak iki farklı (x) değeri bulundu.
• Her (x) değeri için (y), (y = 5 - 2x) yardımıyla hesaplandı.
• Sonuçlar denklemlere geri konup doğrulandı.
Çözüm Sonuçlarını Gösteren Tablo
Adım | İşlem | Sonuç |
---|---|---|
1. Denklem Sistemi | ( \begin{cases} x^2 - y^2 = 7 \ 2x + y = 5 \end{cases} ) | Sistemin çözümünü bulmak amaçlanır. |
2. İkinci Denklemden (y)’yi Çekme | (y = 5 - 2x) | Yerine koymaya hazır. |
3. Yerine Koyma ve Genişletme | (x^2 - (5-2x)^2 = 7) | (-3x^2 + 20x - 25 = 7 \rightarrow 3x^2 - 20x + 32 = 0) |
4. İkinci Dereceden Denklemin Çözümü | ((3x - 8)(x - 4) = 0) | (x = \frac{8}{3}) veya (x = 4) |
5. (y) Değerlerinin Bulunması | (y = 5 - 2x) | (\left(\frac{8}{3}, -\frac{1}{3}\right)), ((4, -3)) |
6. Doğrulama | Denklemlerde yerine koyma | Her iki nokta da sistemi sağlar. |
7. Çözüm Kümesi | (\displaystyle \left{\left(\frac{8}{3}, -\frac{1}{3}\right), (4, -3)\right}) | Nihai çözümler |
Çözüm kümesi:
[
\left{\left(\frac{8}{3}, -\frac{1}{3}\right), (4, -3)\right}
]