giải hệ phương trình\(\left\{{}\begin{matrix}x^2+y^2+xy=37\\y^2+z^2+yz=19\\z^2+x^2+xz=28\end{matrix}\right.\)
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
PT (1) \(\Leftrightarrow2\left(x^2+y^2+z^2\right)-2\left(xy+yz+xz\right)=0\)
\(\Leftrightarrow\left(x^2-2xy+y^2\right)+\left(y^2-2yz+z^2\right)+\left(z^2-2zx+x^2\right)=0\)
\(\Leftrightarrow\left(x-y\right)^2+\left(y-z\right)^2+\left(z-x\right)^2=0\)
Nhận thấy VT\(\ge\)0 với mọi x,y,z
Dấu = xảy ra <=> x=y=z
Thay x=y=z vào pt (2) ta được:
\(3x^{2021}=3^{2022}\) \(\Leftrightarrow x^{2021}=3^{2021}\) \(\Leftrightarrow x=3\)
\(\Rightarrow x=y=z=3\)
Vậy (x;y;z)=(3;3;3)
\(\left\{{}\begin{matrix}3x^2+xz-yz+y^2=2\left(1\right)\\y^2+xy-yz+z^2=0\left(2\right)\\x^2-xy-xz-z^2=2\left(3\right)\end{matrix}\right.\)
Lấy (2) cộng (3) ta được
\(x^2+y^2-yz-zx=2\) (4)
Lấy (1) - (4) ta được
\(2x\left(x+z\right)=0\)
\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}x=0\\x=-z\end{matrix}\right.\)
Xét 2 TH rồi thay vào tìm được y và z
1. \(\left\{{}\begin{matrix}6xy=5\left(x+y\right)\\3yz=2\left(y+z\right)\\7zx=10\left(z+x\right)\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{x+y}{xy}=\dfrac{6}{5}\\\dfrac{y+z}{yz}=\dfrac{3}{2}\\\dfrac{z+x}{zx}=\dfrac{7}{10}\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}\dfrac{1}{x}+\dfrac{1}{y}=\dfrac{6}{5}\\\dfrac{1}{y}+\dfrac{1}{z}=\dfrac{3}{2}\\\dfrac{1}{z}+\dfrac{1}{x}=\dfrac{7}{10}\end{matrix}\right.\)
Đến đây thì dễ rồi nhé
Lời giải:
HPT \(\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} x(x+y+z)=2\\ y(y+z+x)=3\\ z(z+x+y)=4\end{matrix}\right.(*)\).
Dễ thấy $x+y+z\neq 0$. Khi đó ta có:
\(\frac{x}{y}=\frac{x(x+y+z)}{y(y+z+x)}=\frac{2}{3}(1)\)
\(\frac{y}{z}=\frac{y(y+z+x)}{z(z+x+y)}=\frac{3}{4}(2)\)
Từ \((1);(2)\Rightarrow \frac{x}{2}=\frac{y}{3}=\frac{z}{4}\) .
Đặt \(\frac{x}{2}=\frac{y}{3}=\frac{z}{4}=k\Rightarrow x=2k; y=3k; z=4k\)
Thay vào PT thứ nhất của $(*)$ suy ra:
\(2k(2k+3k+4k)=2\)
\(\Leftrightarrow 18k^2=2\Rightarrow k=\pm \frac{1}{3}\)
Nếu \(k=\frac{1}{3}\Rightarrow (x,y,z)=(2k,3k,4k)=(\frac{2}{3}; 1; \frac{4}{3})\)
Nếu \(k=\frac{-1}{3}\Rightarrow (x,y,z)=(2k,3k,4k)=(\frac{-2}{3}; -1; \frac{-4}{3})\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}xy+x+y+1=2\\yz+y+z+1=5\\zx+z+x+1=10\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left(x+1\right)\left(y+1\right)=2\\\left(y+1\right)\left(z+1\right)=5\\\left(z+1\right)\left(x+1\right)=10\end{matrix}\right.\) (1)
Nhân vế với vế: \(\left[\left(x+1\right)\left(y+1\right)\left(z+1\right)\right]^2=100\)
\(\Leftrightarrow\left(x+1\right)\left(y+1\right)\left(z+1\right)=10\) (2)
Chia vế cho vế của (2) cho từng pt của (1):
\(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}z+1=5\\x+1=2\\y+1=1\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow\left(x;y;z\right)=\left(1;0;4\right)\) (loại)
Hệ vô nghiệm do \(y>0\)
Trừ theo vế hai pt đầu của hệ:
(x-y)(x+y-z)=0\(\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}x=y\\x+y=z\end{matrix}\right.\)
Xét x=y. Khi đó ta có hệ mới:\(\left\{{}\begin{matrix}y^2+yz=4\\z^2+y^2=10\end{matrix}\right.\)
=>5y2+5yz=2z2+2y2<=>3y2+5yz-2z2=0<=>\(\left[{}\begin{matrix}y=\frac{1}{3}z\\y=-2z\end{matrix}\right.\)
y=-2z=>(-2z)2-2z.z=4<=>2z2=4<=>\(\left[{}\begin{matrix}z=\sqrt{2}\rightarrow x=y=-2\sqrt{2}\\z=-\sqrt{2}\rightarrow x=y=2\sqrt{2}\end{matrix}\right.\)
\(y=\frac{1}{3}z\Rightarrow\left(\frac{1}{3}z\right)^2+\frac{1}{3}z.z=4\Leftrightarrow z^2=9\Leftrightarrow\left[{}\begin{matrix}z=3\rightarrow x=y=1\\z=-3\rightarrow x=y=-1\end{matrix}\right.\)
Xét x+y=z. Cộng theo vế hai pt đầu:
x2+y2+(x+y)2=8
=>4[(x+y)2+xy]=5[(x+y)2+x2+y2]<=>3x2-xy+3y2=0(pt vô nghiệm)
\(\hept{\begin{cases}x^2+y^2+xy=37\left(1\right)\\x^2+z^2+xz=28\left(2\right)\\y^2+z^2+yz=19\left(3\right)\end{cases}}\)
trừ pt(1) cho pt(2) ta có \(y^2+xy-z^2-xz=9\)<=> \(\left(y-z\right)\left(y+z\right)+x\left(y-z\right)=9\)
<=> \(\left(y-z\right)\left(x+y+z\right)=9\)(4)
trừ pt(2) cho pt(3) ta có \(x^2+xz-y^2-yz=9\)
<=>\(\left(x-y\right)\left(x+y\right)+z\left(x-y\right)=9\)
<=> \(\left(x-y\right)\left(x+y+z\right)=9\)(5)
từ (4) và (5) ==>\(\left(y-z\right)\left(x+y+z\right)=\left(x-y\right)\left(x+y+z\right)\)
mà x+y+z khác 0 ==> \(y-z=x-y\)
==> x+z=2y <=> x+y+z=3y
mà (x-y)(x+y+z)=9 <=> \(\left(x-y\right)3y=9\)
<=> \(\left(x-y\right)y=3\)
<=> \(xy-y^2=3\)
<=>\(xy=y^2+3\)
<=> \(x=y+\frac{3}{y}\)(6)
thay (6) vào pt (1) ta có \(\left(y+\frac{3}{y}\right)^2+y^2+\left(y+\frac{3}{y}\right)y=37\)
<=>\(3y^4-28y^2+9=0\)
đặt \(y^2=t\left(t\ge0\right)\) thì pt trở thành \(3t^2-28t+9=0\)
<=>\(\left(3t-1\right)\left(t-9\right)=0\)
<=> \(\orbr{\begin{cases}t=\frac{1}{3}\\t=9\end{cases}}\)(TMĐK)
ĐẾN ĐÂY CẬU TỰ GIẢI NỐT TÌM x;y;z nhé ( bài hay quá )