Teorie înainte de exerciții
Sisteme de ecuații
Soluția unui sistem este perechea care verifică simultan ambele ecuații. Alegem substituția când o necunoscută se izolează ușor și reducerea când putem elimina rapid o necunoscută.
Ce este un sistem de ecuații
Un sistem de două ecuații cu două necunoscute este format din două ecuații care conțin aceleași necunoscute, de obicei x și y, și care trebuie îndeplinite în același timp. Se scrie cu o acoladă în față.
Soluția sistemului este perechea (x, y) care verifică ambele ecuații. Pentru sistemul x + y = 10 și x − y = 2, soluția este (6, 4), fiindcă 6 + 4 = 10 și 6 − 4 = 2.
Ca să verifici o pereche dată, o înlocuiești în fiecare ecuație: dacă una singură nu este verificată, perechea nu este soluție.
- O pereche trebuie să verifice ambele ecuații, nu doar una.
- Ordinea din pereche contează: prima valoare este x, a doua y.
Exemplu rezolvat
Este perechea (2, 3) soluție a sistemului 2x + y = 7 și x + y = 6?
- 1.Verificăm prima ecuație: 2 × 2 + 3 = 7, adevărat.
- 2.Verificăm a doua: 2 + 3 = 5, dar ar trebui să fie 6.
- 3.A doua ecuație nu este verificată, deci perechea nu este soluție.
Metoda substituției
La substituție exprimi o necunoscută în funcție de cealaltă dintr-o ecuație, apoi înlocuiești expresia obținută în cealaltă ecuație. Astfel rămâi cu o singură ecuație și o singură necunoscută.
Exemplu: pentru x + y = 7 și x − y = 1, din prima ecuație obții y = 7 − x. Înlocuind în a doua: x − (7 − x) = 1, adică 2x = 8, deci x = 4 și y = 3.
Metoda este cea mai potrivită când una dintre necunoscute este deja izolată, de exemplu când sistemul conține y = x + 1 sau x = 2y.
- Izolează necunoscuta cu coeficientul 1: calculele ies fără fracții.
- După ce afli o necunoscută, nu uita să o calculezi și pe cealaltă.
Exemplu rezolvat
Pentru sistemul x = 2y și x + y = 12, cât este y?
- 1.Prima ecuație dă direct x = 2y, deci înlocuim în a doua.
- 2.Obținem 2y + y = 12, adică 3y = 12.
- 3.Rezultă y = 4, iar x = 8.
Metoda reducerii
La reducere aduni sau scazi cele două ecuații, astfel încât una dintre necunoscute să dispară. Merge cel mai bine când coeficienții aceleiași necunoscute sunt egali sau opuși.
Pentru x + y = 12 și x − y = 2, adunând ecuațiile obții 2x = 14, deci x = 7, iar apoi y = 5.
Dacă coeficienții nu se potrivesc, înmulțești una dintre ecuații cu un număr nenul, ca să îi aduci la aceeași valoare. Din 3x + 2y = 16 și x + 2y = 8, scăzând a doua din prima, rămâne 2x = 8.
- Alege necunoscuta cu coeficienți egali sau opuși: dispare într-un singur pas.
- Când scazi ecuațiile, schimbă semnul fiecărui termen din a doua.
Exemplu rezolvat
Pentru sistemul 2x + y = 11 și x − y = 1, cât este x?
- 1.Coeficienții lui y sunt 1 și −1, deci adunăm ecuațiile.
- 2.Obținem 3x = 12, fiindcă y se reduce.
- 3.Rezultă x = 4, iar y = 3.
Probleme rezolvate cu sisteme
Multe probleme cu două mărimi necunoscute se traduc direct într-un sistem: notezi necunoscutele, scrii câte o ecuație pentru fiecare informație din enunț și rezolvi.
Pentru „2 caiete și 3 pixuri costă 19 lei, iar un caiet și un pix costă 8 lei”, notezi cu c prețul unui caiet și cu p prețul unui pix, apoi scrii 2c + 3p = 19 și c + p = 8.
La final, verifică soluția în enunț, nu doar în ecuații: așa prinzi și greșelile de traducere.
- Scrie clar ce înseamnă fiecare necunoscută, înainte de ecuații.
- Sistemele „sumă și diferență” se rezolvă cel mai repede prin adunarea ecuațiilor.
Exemplu rezolvat
2 caiete și 3 pixuri costă 19 lei, iar un caiet și un pix costă 8 lei. Cât costă un caiet?
- 1.Notăm cu c prețul caietului și cu p pe cel al pixului: 2c + 3p = 19 și c + p = 8.
- 2.Din a doua ecuație, p = 8 − c; înlocuim: 2c + 3(8 − c) = 19.
- 3.Obținem 24 − c = 19, deci c = 5 lei, iar p = 3 lei.
Verifică-te singur · cu răspunsuriFișă de consolidare din material · 20 exerciții
Rezolvă pe caiet, apoi apasă „Vezi răspunsul” ca să te verifici.
- Ex. 1Dificultate redusă
Verifică dacă perechea x = 6, y = 2 este soluția sistemului { x + y = 8, x − y = 4 }.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
Da: 6 + 2 = 8 și 6 − 2 = 4, deci ambele ecuații sunt adevărate.
- Ex. 2Dificultate redusă
Rezolvă sistemul { x + y = 12, x − y = 6 }, prin metoda reducerii.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
Adunând ecuațiile: 2x = 18, deci x = 9 și y = 3.
- Ex. 3Dificultate redusă
Din ecuația x + y = 11, izolează y în funcție de x.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
y = 11 − x
- Ex. 4Dificultate redusă
Rezolvă sistemul { y = x + 2, x + y = 8 }, prin substituție.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
x + (x + 2) = 8, deci x = 3 și y = 5.
- Ex. 5Dificultate redusă
Rezolvă sistemul { x + y = 7, x − y = 1 }.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
x = 4, y = 3
- Ex. 6Dificultate medie
Rezolvă sistemul { 2x + y = 15, x − y = 3 }, prin metoda substituției.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
x = y + 3, deci 2(y + 3) + y = 15, y = 3 și x = 6.
- Ex. 7Dificultate medie
Rezolvă sistemul { x + 2y = 13, x − y = 4 }, prin metoda reducerii.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
Scăzând ecuațiile: 3y = 9, deci y = 3 și x = 7.
- Ex. 8Dificultate medie
Rezolvă sistemul { 4x + y = 19, x + y = 7 }.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
Scăzând ecuațiile: 3x = 12, deci x = 4 și y = 3.
- Ex. 9Dificultate medie
Rezolvă sistemul { x + y = 14, 2x − y = 4 }.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
Adunând ecuațiile: 3x = 18, deci x = 6 și y = 8.
- Ex. 10Dificultate medie
Suma a două numere este 32, iar diferența lor este 10. Scrie sistemul de ecuații corespunzător și rezolvă-l.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
x + y = 32, x − y = 10: numerele sunt 21 și 11.
- Ex. 11Dificultate ridicată
Rezolvă sistemul { 3x + 2y = 22, x + y = 9 }, prin metoda reducerii.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
Scădem dublul celei de-a doua: x = 22 − 18 = 4, apoi y = 5.
- Ex. 12Dificultate ridicată
Rezolvă sistemul { 4x − 3y = 6, 2x + y = 12 }.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
Din a doua, y = 12 − 2x; înlocuim: 4x − 36 + 6x = 6, deci x = 4,2 și y = 3,6.
- Ex. 13Dificultate ridicată
Într-o clasă sunt 28 de elevi, băieți și fete. Numărul fetelor este cu 6 mai mare decât numărul băieților. Scrie sistemul de ecuații corespunzător și rezolvă-l.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
b + f = 28 și f = b + 6: 11 băieți și 17 fete.
- Ex. 14Dificultate ridicată
Rezolvă sistemul { 5x + 2y = 27, 3x − y = 5 }.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
y = 3x − 5; înlocuim: 5x + 6x − 10 = 27, deci x = 3711 și y = 5611.
- Ex. 15Dificultate ridicată
Suma a două numere este 48. Dacă primul număr se împarte la 4, iar al doilea se împarte la 2, rezultatele sunt egale. Scrie sistemul de ecuații corespunzător și rezolvă-l.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
x + y = 48 și x4 = y2 (adică x = 2y): y = 16, x = 32.
- Ex. 16Excelență
Rezolvă sistemul { (x+1) + (y−2) = 10, (x−1) − (y+2) = 2 }, desfăcând mai întâi parantezele din fiecare ecuație.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
x + y − 1 = 10 și x − y − 3 = 2, adică x + y = 11 și x − y = 5: x = 8, y = 3.
- Ex. 17Excelență
Vârsta unui tată este de 3 ori vârsta fiului. Peste 12 ani, vârsta tatălui va fi doar de 2 ori vârsta fiului. Scrie sistemul de ecuații corespunzător (notând vârstele actuale) și rezolvă-l.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
t = 3f și t + 12 = 2(f + 12): f = 12 ani, t = 36 de ani.
- Ex. 18Excelență
Rezolvă sistemul { 2x + 3y = 16, 3x + 2y = 19 }, prin metoda reducerii, înmulțind fiecare ecuație cu un coeficient potrivit pentru a elimina y.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
Prima ×2, a doua ×3: 4x + 6y = 32 și 9x + 6y = 57. Scăzând, 5x = 25, deci x = 5 și y = 2.
- Ex. 19Excelență
Un bazin poate fi umplut de două robinete. Primul robinet, folosit singur timp de 3 ore, plus al doilea, folosit singur timp de 2 ore, umplu împreună 26 litri. Primul, folosit singur 1 oră, plus al doilea, folosit singur 4 ore, umplu 28 litri. Notează cu x și y debitele (litrioră) ale celor două robinete, scrie sistemul corespunzător și rezolvă-l.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
3x + 2y = 26 și x + 4y = 28: x = 4,8 loră, y = 5,8 loră.
- Ex. 20Excelență
Perimetrul unui dreptunghi este 60 cm, iar aria lui, dacă lungimea și lățimea ar fi schimbate între ele, rămâne aceeași (proprietate evidentă). Se știe, suplimentar, că lungimea este cu 6 cm mai mare decât lățimea. Scrie sistemul de ecuații (folosind perimetrul și diferența), rezolvă-l pentru a afla lungimea și lățimea, apoi calculează aria dreptunghiului.
Vezi răspunsulAscunde răspunsul
L + l = 30 și L − l = 6: L = 18 cm, l = 12 cm, aria 216 cm2.