Soru

Zorluk: Çok zorÇarpanlara Ayırma
xx ve yy sıfırdan farklı gerçel sayılar olmak üzere,
x+y=6 x + y = 6
x2y+y2x=18 \frac{x^2}{y} + \frac{y^2}{x} = 18
eşitlikleri veriliyor. Buna göre, xyx \cdot y çarpımı kaçtır?
  1. A
    3
  2. B
    4
  3. 6Cevap
  4. D
    9
  5. E
    12

Cevap

İstenen çarpımın değeri 6'dır.
Verilen rasyonel denklem düzenlendiğinde x3+y3=18xyx^3+y^3 = 18xy elde edilir. Küp toplamı özdeşliği (x+y)((x+y)23xy)(x+y)((x+y)^2 - 3xy) biçiminde yazılıp x+y=6x+y=6 değeri yerine konulduğunda, 6(363xy)=18xy6(36-3xy)=18xy denklemi kurulur. Bu denklem çözüldüğünde xy=6xy=6 sonucu bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
İkinci denklemde payda eşitlemesi yapılır.
x3+y3xy=18    x3+y3=18xy\frac{x^3 + y^3}{x \cdot y} = 18 \implies x^3 + y^3 = 18xy
Rasyonel ifadeleri tek bir kesir haline getirerek pay kısmında küp toplamı özdeşliğini yakalamak için.
2
İki küp toplamı özdeşliği (x3+y3x^3 + y^3) çarpanlarına ayrılır.
(x+y)(x2xy+y2)=18xy(x+y)(x^2 - xy + y^2) = 18xy
Verilen x+yx+y değerini kullanabilmek için ifadeyi açmak gerekir.
3
Tam kare özdeşliğinden faydalanarak x2+y2x^2 + y^2 terimi x+yx+y cinsinden yazılır.
x2+y2=(x+y)22xyx^2 + y^2 = (x+y)^2 - 2xy
Bu ifade önceki adımda yerine konulursa:
(x+y)((x+y)22xyxy)=18xy(x+y)((x+y)^2 - 2xy - xy) = 18xy
(x+y)((x+y)23xy)=18xy(x+y)((x+y)^2 - 3xy) = 18xy
Denklemdeki bilinmeyen sayısını azaltmak ve sadece xyxy çarpımına bağlı bir denklem elde etmek için.
4
x+y=6x+y = 6 değeri denklemde yerine yazılır ve xyxy çözülür.
6(623xy)=18xy6(6^2 - 3xy) = 18xy
6(363xy)=18xy6(36 - 3xy) = 18xy
Eşitliğin her iki tarafı 6 ile bölünür:
363xy=3xy36 - 3xy = 3xy
36=6xy36 = 6xy
xy=6xy = 6
Sonuca ulaşmak için gerekli cebirsel işlemlerin tamamlanması.

Anahtar Kavram

İki Küp Toplamı ve Tam Kare Özdeşlikleri
Bu soruyu puanla