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Algebra · real student question

解方程组:√2 x + √3 y = 3√2,且 √3 x − √2 y = 2√3。

Question

解方程组 {2 x+3 y=323 x−2 y=23\begin{cases}\sqrt{2}\,x+\sqrt{3}\,y=3\sqrt{2}\\[2pt]\sqrt{3}\,x-\sqrt{2}\,y=2\sqrt{3}\end{cases}

Step-by-step solution

  1. 选消元而不是代入。 从任一个方程里解出一个变量,都会立刻把根号拖到分母上去。消元法更干净,因为 yy 的两个系数 3\sqrt3 与 −2-\sqrt2 相乘会得到同一个 6\sqrt6。

  2. 第一个方程乘 2\sqrt2。 2(2 x+3 y)=2⋅32 ⟹ 2x+6 y=6.\sqrt2\left(\sqrt2\,x+\sqrt3\,y\right)=\sqrt2\cdot 3\sqrt2\ \Longrightarrow\ 2x+\sqrt6\,y=6.

  3. 第二个方程乘 3\sqrt3。 3(3 x−2 y)=3⋅23 ⟹ 3x−6 y=6.\sqrt3\left(\sqrt3\,x-\sqrt2\,y\right)=\sqrt3\cdot 2\sqrt3\ \Longrightarrow\ 3x-\sqrt6\,y=6.

  4. 相加消去 yy。 两个 6 y\sqrt6\,y 恰好抵消:5x=12 ⟹ x=125.5x=12\ \Longrightarrow\ x=\frac{12}{5}.

  5. 回代并把分母有理化。 由原来的第一个方程, 3 y=32−1225=325 ⟹ y=3253=3615=65.\sqrt3\,y=3\sqrt2-\frac{12\sqrt2}{5}=\frac{3\sqrt2}{5}\ \Longrightarrow\ y=\frac{3\sqrt2}{5\sqrt3}=\frac{3\sqrt6}{15}=\frac{\sqrt6}{5}.

  6. 把两个方程都做数值检验。 取 x=2.4x=2.4、y=0.4898979y=0.4898979:第一个方程左边为 4.2426407=324.2426407=3\sqrt2,第二个为 3.4641016=233.4641016=2\sqrt3。两个都成立。

Answer

x=125,y=65x=\frac{12}{5},\qquad y=\frac{\sqrt{6}}{5}

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