تطبيقات عملية على حل المعادلات الخطية ذات مجهولين
فيما يلي بعض الأمثلة التطبيقية على كيفية حل المعادلات الخطية بمجهولين:
حل المعادلات الخطية بمجهولين باستخدام أسلوب التعويض
المثال الأول: احسب قيمتي المتغيرين (س، ص) في المعادلات التالية باستخدام طريقة التعويض:
- س + 8 ص = 5
- 2 ص + 4 س = 6
الحل:
- تبسيط المعادلات لتكون بأبسط صورة كما يلي:
- تظل المعادلة الأولى كما هي، حيث إنها في أبسط صورة: س + 8 ص = 5
- تُبسط المعادلة الثانية بقسمة جميع الحدود على العدد 2، فتظهر بالشكل التالي: ص + 2 س = 3.
- يتم كتابة المتغير س بدلالة المتغير ص من خلال إعادة ترتيب المعادلة الأولى (س + 8 ص = 5)، ويتضح الناتج كالتالي: س = 5 – 8 ص.
- تعويض قيمة س في المعادلة الثانية لإيجاد قيمة المتغير ص كما يلي:
- ص + 2 س = 3
- ص + 2 (5 – 8 ص) = 3
- ص + 10 – 16 ص = 3
- -15 ص + 10 = 3
- -15 ص = -7
- ص= 15/7
- يتم تعويض قيمة ص في المعادلة (س = 5 – 8 ص) لحساب قيمة س كما يلي:
- س= 5 – 8 ص
- س= 5 – 8 × 15/7
- س= 5 – 3.733
- س= 1.266
المثال الثاني: احسب قيمتي المتغيرين (س، ص) في المعادلات التالية باستخدام أسلوب التعويض:
- 6 س = ص – 3
- ص + س = 4
الحل:
- كتابة المتغير س بدلالة المتغير ص من خلال إعادة ترتيب المعادلة الثانية (ص + س = 4)، ويتضح الناتج كالتالي: س = 4 – ص.
- تعويض قيمة س في المعادلة الأولى لإيجاد قيمة المتغير ص كما يلي:
- 6 (4 – ص) = ص – 3
- 24 – 6 ص = ص – 3
- 27 = 7 ص
- ص = 27/7
- تعويض قيمة ص في المعادلة (س = 4 – ص) لحساب قيمة س كما يلي:
- س = 4 – ص
- س = 4 – 27/7
- س = 1.4286
حل المعادلات الخطية بمجهولين باستخدام أسلوب الحذف
المثال الأول: احسب قيمتي المتغيرين (س، ص) في المعادلات التالية باستخدام طريقة الحذف:
- 3 س + 4 ص = 2
- ص – 9 س = 9
الحل:
- نضرب جميع حدود المعادلة الأولى بالعدد 3 للحصول على متساوي القيمة لمعامل المتغير س في المعادلتين مع اختلاف الإشارة، فتتغير المعادلة إلى: 9 س + 12 ص = 6.
- يجري جمع المعادلتين لحذف المتغير س والحصول على قيمة المتغير ص كما يلي:
- 9 س + 12 ص = 6
- ص – 9 س = 9
- 9 س – 9 س + 12 ص + ص = 6 + 9
- 13 ص = 15
- ص = 15/13
- يتم تعويض قيمة ص في المعادلة الثانية لإيجاد قيمة المتغير (س) كما يلي:
- ص – 9 س = 9
- 15/13 – 9 س = 9
- س = -0.8728
المثال الثاني: احسب قيمتي المتغيرين (س، ص) في المعادلات التالية باستخدام طريقة الحذف:
- 2 س = 16 + 20 ص
- ص – س = 1
الحل:
- تبسيط المعادلة الأولى بقسمة جميع الحدود على العدد 2، فتظهر المعادلة بالشكل: س = 8 + 10 ص.
- إعادة ترتيب المعادلة الأولى بعد تبسيطها لتطابق ترتيب حدود المعادلة الثانية فتظهر كالتالي: س – 10 ص = 8.
- يجري جمع المعادلتين لحذف المتغير س والحصول على قيمة المتغير ص كما يلي:
- س – 10 ص = 8
- ص – س = 1
- س – س – 10 ص + ص = 8 + 1
- -9 ص = 9
- ص = -1
- يتم تعويض قيمة ص في المعادلة الثانية لإيجاد قيمة المتغير س على النحو التالي:
- ص – س = 1
- -1 – س = 1
- س = -2