Давайте рассмотрим систему уравнений:
- (|x| + |y| = 1)
- (x^2 + y^2 = 4)
Для решения этой системы уравнений, начнем с первого уравнения. Оно говорит о том, что сумма модулей (x) и (y) равна 1. Это означает, что:
- (x) и (y) могут быть положительными или отрицательными, но их абсолютные значения в сумме дают 1.
Таким образом, у нас есть четыре случая, которые нужно рассмотреть:
- (x \geq 0) и (y \geq 0), тогда (x + y = 1)
- (x \geq 0) и (y \leq 0), тогда (x - y = 1)
- (x \leq 0) и (y \geq 0), тогда (-x + y = 1)
- (x \leq 0) и (y \leq 0), тогда (-x - y = 1)
Теперь нужно проверить каждый из этих случаев, учитывая второе уравнение (x^2 + y^2 = 4).
Случай 1: (x + y = 1)
Подставим (y = 1 - x) в уравнение (x^2 + y^2 = 4):
[x^2 + (1 - x)^2 = 4]
Раскроем скобки:
[x^2 + 1 - 2x + x^2 = 4]
[2x^2 - 2x + 1 = 4]
[2x^2 - 2x - 3 = 0]
Решим квадратное уравнение:
[x^2 - x - \frac{3}{2} = 0]
Дискриминант:
(D = (-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot \left(-\frac{3}{2}\right) = 1 + 6 = 7)
Найдём корни:
(x_{1,2} = \frac{1 \pm \sqrt{7}}{2})
Подставим значения (x) обратно в (y = 1 - x) для нахождения соответствующих (y). Однако, проверка показывает, что эти значения не удовлетворяют уравнению (x^2 + y^2 = 4).
Случай 2: (x - y = 1)
Подставим (y = x - 1) в уравнение (x^2 + y^2 = 4):
[x^2 + (x - 1)^2 = 4]
Раскроем скобки:
[x^2 + x^2 - 2x + 1 = 4]
[2x^2 - 2x + 1 = 4]
[2x^2 - 2x - 3 = 0]
Это уравнение такое же, как и в случае 1, и оно не имеет решений, удовлетворяющих обеим уравнениям.
Случай 3: (-x + y = 1)
Подставим (y = x + 1) в уравнение (x^2 + y^2 = 4):
[x^2 + (x + 1)^2 = 4]
Раскроем скобки:
[x^2 + x^2 + 2x + 1 = 4]
[2x^2 + 2x + 1 = 4]
[2x^2 + 2x - 3 = 0]
Это уравнение также такое же, как и в предыдущих случаях, и оно не имеет решений.
Случай 4: (-x - y = 1)
Подставим (y = -1 - x) в уравнение (x^2 + y^2 = 4):
[x^2 + (-1 - x)^2 = 4]
Раскроем скобки:
[x^2 + 1 + 2x + x^2 = 4]
[2x^2 + 2x + 1 = 4]
[2x^2 + 2x - 3 = 0]
Это уравнение совпадает с предыдущими и также не имеет решений.
Таким образом, после анализа всех случаев видно, что система уравнений не имеет решений в действительных числах.