2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Решить систему уравнений
Сообщение14.04.2011, 09:29 


23/05/09
77
Решить систему уравнений
$\left\{ \begin{gathered}  x + \sqrt {xy}  - \sqrt {x^2  + xy}  = 8, \hfill \\  y + \sqrt {xy}  - \sqrt {y^2  + xy}  = 6 \hfill \\ \end{gathered}  \right$

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение14.04.2011, 12:55 
Заслуженный участник


03/01/09
1719
москва
Сделать замену:$y=tx$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение14.04.2011, 13:24 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/08/07
5502
Нов-ск
$\left\{ \begin{gathered} \sqrt{x}\left(\sqrt{x} + \sqrt {y}  - \sqrt {x  + y}\right)  = 8, \hfill \\  \sqrt{y}\left(\sqrt{x} + \sqrt {y}  - \sqrt {x  + y}\right)  = 6 \hfill \\ \end{gathered}  \right$
(Очевидно, обе переменные одного знака, положительные)

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение15.04.2011, 19:20 


23/05/09
77
Данная система возникла в результате рассмотрения следующей геометрической задачи:
в прямоугольном треугольнике $ABC$ (угол $C$ прямой) проведена высота $CD$. Радиусы окружностей, вписанных в треугольники $ACD$ и $BCD$ равны соответственно $r_1=4, r_2=3$. Найдите гипотенузу $AB$.
Изображение
Обозначив проекции катетов $BC$ и $AC$ на гипотенузу $AB$ через $x$ и $y$, находим $CD=\sqrt{xy}, BC=\sqrt {x^2+xy}, AC=\sqrt {y^2+xy}$.
Используя формулу радиуса окружности, вписанной в прямоугольный треугольник, получим систему уравнений:

$\left\{ \begin{gathered}\frac{{x + \sqrt {xy}  - \sqrt {x^2  + xy} }}{2} = r_1  = 4, \hfill \\\frac{{y + \sqrt {xy}  - \sqrt {y^2  + xy} }}{2} = r_2  = 3, \hfill \\\end{gathered}  \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{gathered} x + \sqrt {xy}  - \sqrt {x^2  + xy}  = 8, \hfill \\ y + \sqrt {xy}  - \sqrt {y^2  + xy}  = 6 \hfill \\\end{gathered}  \right$
Таким образом, решение данной системы можно свести к вычислению длин проекций x и y (доказав предварительно, что из системы следуют условия $x>0, y>0$).
Поскольку площади треугольников с одинаковыми высотами относятся как их соответствующие основания, а отношение площадей подобных треугольников равно квадрату коэффициента подобия, то будем иметь:
$\frac{x}{y} = \frac{{S_1 }}{{S_2 }} = k^2  = \left( {\frac{{r_1 }}{{r_2 }}} \right)^2  = \frac{{16}}{9} \Rightarrow x = 16t,y = 9t$
Отсюда $r_2  = \frac{{9t + 12t - 15t}}{2} = 3t = 3 \Rightarrow t = 1$.
Значит, $x = 16 \cdot t = 16 \cdot 1 = 16,\;y = 9 \cdot t = 9 \cdot 1 = 9$.
Хотя данная система уравнений несложно решается алгебраическими методами, мне показалось интересной геометрическая интерпретация данной задачи.
TOTAL, mihiv, благодарю Вас за полезные комментарии.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение15.04.2011, 20:17 
Аватара пользователя


02/03/08
178
Netherlands
Можно так ещё ($BC=a$, $CA=b$, $AB=c$, $r$ - радиус вписанной окр. в $\triangle ABC$): $r_1^2 + r_2^2 = r^2$, с другой стороны $r = \frac {a+b-c} {2}$ $(*)$. Из подобия всех прямоугольных тр-иков на рисунке имеем $\frac a {r_1} = \frac b {r_2} = \frac c {r}$. Подставляем всё выраженное через $c$ в $(*)$: $5=\frac {(4/5) \cdot c + (3/5) \cdot c - c} 2$, получаем $c=25$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Решить систему уравнений
Сообщение15.04.2011, 20:28 


23/05/09
77
Dimoniada, спасибо! Интересное решение! :-)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: YandexBot [bot]


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group