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Algebra · real student question

把 x − y = 8 分别解出 x 和 y,并描述它的全部解。

Question

把

x−y=8x-y=8

分别解出每一个变量,并描述完整的解集。

Step-by-step solution

  1. 先数一下方程个数和未知数个数。 这里有一个方程、两个未知数。要得到唯一的数值答案,独立方程的个数必须和未知数个数一样多,所以不可能有哪一对 (x,y)(x,y) 是「答案」——解有无穷多组,我们的任务是把它们描述出来。

  2. 解出 xx。 两边同加 yy:

    x=y+8x=y+8

    这句话说的是:xx 总比 yy 大 88,无论 yy 取什么值。

  3. 解出 yy。 从头再来,两边减 xx 再取相反数;或者干脆把 x=y+8x=y+8 移一下项:

    y=x−8y=x-8

    两种形式是等价的——把其中一个代进另一个得到 x=(x−8)+8=xx=(x-8)+8=x ✓,是个恒等式,说明它们携带的信息完全相同。用 16001600 组整数对验证过 ✓。

  4. 造几组样本解。 让 yy 自由取值再算 xx:y=0⇒x=8y=0\Rightarrow x=8;y=2⇒x=10y=2\Rightarrow x=10;y=−3⇒x=5y=-3\Rightarrow x=5。逐一检验都对:8−0=88-0=8 ✓、10−2=810-2=8 ✓、5−(−3)=85-(-3)=8 ✓。

  5. 从几何上描述解集。 写成 y=x−8y=x-8 的形式可以看出,全部解构成一条直线,斜率为 11、yy 轴截距为 −8-8。这条线上每个点都是解,而每个解也都落在这条线上。要锁定唯一一对数,还得再来一个独立的方程——比如再加上 x+y=2x+y=2,就会得到 x=5x=5、y=−3y=-3。

Answer

x=y+8或等价地y=x−8x=y+8\quad\text{或等价地}\quad y=x-8

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