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Algebra · real student question

解聯立方程式 x/y = 0.99 與 x/(y + 23) = 0.98,求 x 與 y。

Question

解聯立方程式

xy=0.99,xy+23=0.98\frac{x}{y}=0.99,\qquad \frac{x}{y+23}=0.98

求 xx 與 yy。

Step-by-step solution

  1. 兩式都先去分母。 每一式各乘上自己的分母,就把兩個分式變成兩個一次關係:

    x=0.99y,x=0.98 (y+23).x=0.99y,\qquad x=0.98\,(y+23).

    記下限制 y≠0y\ne0 與 y≠−23y\ne-23;答案會輕鬆滿足這兩者。直接對分式動手,或在兩式之間交叉相乘,都比這個做法容易出錯。

  2. 把兩個 xx 的表示式劃上等號。 既然兩邊的右式都等於同一個 xx,

    0.99y=0.98 (y+23).0.99y=0.98\,(y+23).

    這正是代入消去法最乾淨的形式:兩式本來就已經解出同一個變數了。

  3. 展開並整理。 把 0.980.98 乘進去:

    0.99y=0.98y+22.54,0.99y=0.98y+22.54,

    兩邊再減去 0.98y0.98y:

    0.01y=22.54.0.01y=22.54.

    那個極小的係數 0.010.01 就是兩個比值的差,這說明了為何分母只挪動 2323 卻會產生這麼大的 yy:答案的量級大約是 23×0.980.01\frac{23\times 0.98}{0.01}。

  4. 先解 yy,再解 xx。 除以 0.010.01(等同於乘以 100100):

    y=22.540.01=2254,y=\frac{22.54}{0.01}=2254,

    接著

    x=0.99×2254=2231.46.x=0.99\times 2254=2231.46.

  5. 回頭檢查兩個比值。 第一式:2231.462254=0.99\frac{2231.46}{2254}=0.99 ✓。第二式:y+23=2277y+23=2277,且 2231.462277=0.98\frac{2231.46}{2277}=0.98 ✓。驗證第二式最重要,因為它只被間接用到 —— 22.5422.54 若算錯,只會在這裡露出馬腳。

Answer

y=2254,x=2231.46y=2254,\qquad x=2231.46

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