含x、y乘积项的代数项化简及二元方程变量互表示求解咨询
含x、y乘积项的代数项化简及二元方程变量互表示求解咨询
别担心,这种带交叉乘积项的方程卡壳太正常啦!我来一步步帮你理清楚~
先从原方程入手:
$$ x^2 -2xy = y - y^2 $$
第一步:整理方程,凑完全平方
把所有项移到左边,让右边为0:
$$x^2 - 2xy + y^2 - y = 0$$
你看前三项$x^2 - 2xy + y^2$,这是标准的完全平方公式,也就是$(x - y)^2$,所以方程可以简化成:
$$(x - y)^2 = y$$
求x关于y的表达式
- 首先要注意,平方数的结果是非负的,所以右边的$y$必须满足$y \geq 0$,否则方程没有实数解
- 对等式两边开平方,得到:$x - y = \pm\sqrt{y}$
- 最后移项就能得到x的表达式:
$$x = y \pm \sqrt{y} \quad (y \geq 0)$$
求y关于x的表达式
如果要把y用x表示,我们可以把原方程整理成关于y的二次方程:
把所有项按y的降幂排列:
$$y^2 - (2x + 1)y + x^2 = 0$$
这是标准的$ay^2 + by + c = 0$形式,其中$a=1$,$b=-(2x+1)$,$c=x^2$。接下来用二次方程求根公式计算:
- 先算判别式$\Delta = b^2 - 4ac$,代入数值后:
$$\Delta = (2x+1)^2 - 4 \times 1 \times x^2 = 4x^2 +4x +1 -4x^2 = 4x +1$$
判别式必须非负才有实数解,所以$4x +1 \geq 0$,也就是$x \geq -\frac{1}{4}$ - 代入求根公式$y = \frac{-b \pm \sqrt{\Delta}}{2a}$,得到:
$$y = \frac{(2x+1) \pm \sqrt{4x+1}}{2} \quad (x \geq -\frac{1}{4})$$
备注:内容来源于stack exchange,提问作者Joe
相关产品推荐
相关产品推荐

