Вернуться к содержанию учебника
Решите в натуральных числах систему уравнений
\[ \begin{cases} x+y+z=14,\\ x+yz=19. \end{cases} \]
Введите текст
Из первого уравнения выразим \(x\):
\[ x=14-y-z. \]
Подставим во второе уравнение:
\[ 14-y-z+yz=19. \]
Перенесём \(14\):
\[ yz-y-z=5. \]
Прибавим \(1\) к обеим частям:
\[ yz-y-z+1=6. \]
Разложим:
\[ (y-1)(z-1)=6. \]
Так как \(y\) и \(z\) — натуральные числа, рассмотрим разложения числа \(6\):
\[ 6=1\cdot 6 \]
\[ 6=2\cdot 3 \]
\[ 6=3\cdot 2 \]
\[ 6=6\cdot 1 \]
1) \((y-1)=1,\ (z-1)=6\)
\[ y=2,\quad z=7 \]
\[ x=14-2-7=5 \]
2) \((y-1)=2,\ (z-1)=3\)
\[ y=3,\quad z=4 \]
\[ x=14-3-4=7 \]
3) \((y-1)=3,\ (z-1)=2\)
\[ y=4,\quad z=3 \]
\[ x=14-4-3=7 \]
4) \((y-1)=6,\ (z-1)=1\)
\[ y=7,\quad z=2 \]
\[ x=14-7-2=5 \]
Следовательно, решения системы:
\[ (5,2,7),\ (7,3,4),\ (7,4,3),\ (5,7,2). \]
Пояснения:
Главная идея решения — выразить одну переменную через другие и подставить её во второе уравнение.
Из первого уравнения системы:
\[ x+y+z=14 \]
можно выразить переменную \(x\):
\[ x=14-y-z. \]
После подстановки во второе уравнение получаем выражение только с переменными \(y\) и \(z\):
\[ 14-y-z+yz=19. \]
После преобразования получается:
\[ yz-y-z=5. \]
Чтобы разложить выражение на множители, используется приём добавления и вычитания единицы:
\[ yz-y-z+1. \]
Тогда выражение можно представить в виде произведения:
\[ (y-1)(z-1). \]
После добавления \(1\) к обеим частям уравнения получаем:
\[ (y-1)(z-1)=6. \]
Теперь задача сводится к разложению числа \(6\) на множители. Поскольку \(y\) и \(z\) — натуральные числа, рассматриваются только положительные делители.
Для каждого разложения числа \(6\) находятся значения \(y\) и \(z\), после чего по формуле \(x=14-y-z\) вычисляется \(x\).
Таким образом получаются все возможные натуральные решения системы.
Вернуться к содержанию учебника