Вернуться к содержанию учебника
Решите систему уравнений
\[ \begin{cases} \sqrt[3]{x}+\sqrt[3]{y}=3,\\ xy=8. \end{cases} \]
Вспомните:
\[ \begin{cases} \sqrt[3]{x}+\sqrt[3]{y}=3,\\ xy=8 \end{cases} \]
Пусть \( a=\sqrt[3]{x}, \quad b=\sqrt[3]{y} \):
\[ \begin{cases} a + b=3,\\ (ab)^3=8 \end{cases} \]
\[ \begin{cases} a + b=3,\\ ab=2 \end{cases} \]
\[ \begin{cases} b=3 - a,\\ a(3-a)=2 \end{cases} \]
\(a(3-a)=2\)
\(3a - a^2 - 2 = 0\) \(/\times(-1)\)
\(a^2 -3a+2 = 0\)
\(D = (-3)^2 - 4\cdot 1\cdot2 = \)
\(=9 -8 = 1 > 0\) - два действительных корня.
\(\sqrt 1 = 1\)
\(a_1= \frac{3 + 1}{2\cdot1} = \frac42=2\).
\(a_2= \frac{3 - 1}{2\cdot1} = \frac22=1\).
1) Если \(a = 2\), то
\(b = 3 - 2 = 1\).
\( \sqrt[3]{x} = 2 \Rightarrow \) \(x = 8\).
\(\sqrt[3]{y} = 1 \Rightarrow \) \(y = 1\)
Если \(a = 1\), то
\(b = 3 - 1 = 2\).
\( \sqrt[3]{x} = 1 \Rightarrow \) \(x = 1\).
\(\sqrt[3]{y} = 2 \Rightarrow \) \(y = 8\)
Ответ: \( (1,8),\quad (8,1) \).
Пояснения:
В системе присутствуют кубические корни \(\sqrt[3]{x}\) и \(\sqrt[3]{y}\). Чтобы упростить выражения, вводится новая переменная:
\[ a=\sqrt[3]{x}, \qquad b=\sqrt[3]{y}. \]
Тогда исходные переменные выражаются так:
\[ x=a^3,\qquad y=b^3. \]
Первое уравнение системы сразу принимает простой вид:
\[ a+b=3. \]
Второе уравнение преобразуется следующим образом. Подставляем \(x=a^3\) и \(y=b^3\):
\[ xy=a^3b^3. \]
Используется свойство степеней:
\[ a^3b^3=(ab)^3. \]
Поэтому получаем:
\[ (ab)^3=8. \]
Кубический корень из \(8\) равен \(2\), поэтому:
\[ ab=2. \]
Таким образом система сводится к двум условиям:
\[ a+b=3, \qquad ab=2. \]
Далее решаем систему методом подстановки. Из перового уравнения выражаем переменную \(b\) через переменную \(a\), подставляем во второе уравнение и получаем квадратное уравнение с одной переменной.
Квадратное уравнение
\(ax^2 + bx + c = 0\)
решаем через дискриминант:
\(D = b^2 - 4ac\).
Если \(D > 0\), то уравнение имеет два корня:
\(x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt D}{2a}\).
\[ t^2-(a+b)t+ab=0. \]
Решив систему, находим числа \(a\) и \(b\).
После этого возвращаемся к исходным переменным, возводя значения в третью степень:
\[ x=a^3,\qquad y=b^3. \]
В результате получаем две пары решений системы.
Вернуться к содержанию учебника