Dany jest układ równań z niewiadomymi x,y: { 2x+by=a bx +2y=a } Rozwiąż ten układ a następnie na płaszyźnie z prostokątnym układem współrzędnych zilustruj zbiór wszystkich punktów (a;b), dla których dany układ równań nie ma rozwiązania.

Dany jest układ równań z niewiadomymi x,y: { 2x+by=a bx +2y=a } Rozwiąż ten układ a następnie na płaszyźnie z prostokątnym układem współrzędnych zilustruj zbiór wszystkich punktów (a;b), dla których dany układ równań nie ma rozwiązania.
Odpowiedź

Zapiszę ten układ w latexu żeby lepiej było widać:   [latex]2x+by=a[/latex] [latex]bx+2y=a[/latex]   Po pierwsze aby układ nie miał rozwiązania wyznacznik główny musi się zerować (ale to nie jedyny warunek, jednakże jest on konieczny):   [latex]W = 4 - b^2[/latex]   Teraz narzucając warunek W = 0:   [latex]b^2=4[/latex]   zatem:   [latex]b in {-2;2}[/latex]   Musimy policzyć jeszcze dwa inne wyznaczniki:   [latex]W_x = 2a - ab = a(2-b)[/latex] [latex]W_y = 2a - ab = a(2-b)[/latex]   Okazuje się, że oba wyznaczniki są takie same. To dobrze, bo to znaczy, że albo oba będą się zerować albo oba będą niezerowe.   Tak więc mamy warunek, że:   [latex]a(2-b) eq 0[/latex]   Podstawiając dwie uzyskane wartości otrzymamy dwa równania. Po kolei, najpierw weźmy b = -2 i podstawmy do powyższej nierówności:   [latex]4a eq 0[/latex]   czyli:   [latex]a eq 0[/latex]   Zatem dla b = -2,wartość "a" nie może być 0.   Teraz trzeba się zająć drugą wartością b. Podstawiając b = 2 mamy:   [latex]a(2-2) eq 0[/latex]   [latex]acdot 0 eq 0[/latex]   Jak widać bez względu jakie a wybierzemy nierówność nigdy nie będzie spełniona, bo a mnożymy przez 0. Czyli nie ma takiego a, aby 0 * a nie było równe 0. Dlatego rozwiązanie drugie odpada, bo nie spełnia warunków. Gdybyśmy zaakceptowali to rozwiązanie, to mielibyśmy wyznacznik główny równy 0 i pozostałe wyznaczniki Wx i Wy też równe zero. Taki stan rzeczy odpowiada nieskończonej liczbie rozwiązań, a my szukamy takiego przypadku, gdzie nie mamy ani jednego rozwiązania.   Ostatecznie rozwiązaniem naszego problemu jest:   [latex]b = -2[/latex] [latex]a eq 0[/latex]   Te zależności na wykresie z osiami a i b przedstawia prostą z wyciętym jednym punktem. Wykres jest dostępny w załączniku.     PS: Metoda wyznacznikowa jest ładnie opisana tutaj: http://matematyka.pisz.pl/strona/1192.html

Dodaj swoją odpowiedź