Для того чтобы определить количество решений системы уравнений:
- ( x^2 + y^2 = 25 )
- ( x^2 - y = -5 )
нам нужно найти все возможные пары ( (x, y) ), которые удовлетворяют обеим уравнениям.
Начнем с второго уравнения:
[ x^2 - y = -5 ]
Перепишем его:
[ y = x^2 + 5 ]
Теперь подставим это выражение для ( y ) во второе уравнение:
[ x^2 + (x^2 + 5)^2 = 25 ]
Раскроем скобки и упростим:
[ x^2 + (x^2 + 5)(x^2 + 5) = 25 ]
[ x^2 + (x^4 + 10x^2 + 25) = 25 ]
[ x^2 + x^4 + 10x^2 + 25 = 25 ]
[ x^4 + 11x^2 + 25 - 25 = 0 ]
[ x^4 + 11x^2 = 0 ]
Вынесем ( x^2 ) за скобки:
[ x^2(x^2 + 11) = 0 ]
Это уравнение будет равно нулю, если хотя бы один из множителей равен нулю. Рассмотрим оба случая:
- ( x^2 = 0 )
- ( x^2 + 11 = 0 )
Рассмотрим первый случай:
[ x^2 = 0 ]
[ x = 0 ]
Подставим ( x = 0 ) в выражение для ( y ):
[ y = x^2 + 5 ]
[ y = 0 + 5 ]
[ y = 5 ]
Таким образом, получаем решение ( (x, y) = (0, 5) ).
Рассмотрим второй случай:
[ x^2 + 11 = 0 ]
[ x^2 = -11 ]
Поскольку квадрат любого действительного числа не может быть отрицательным, это уравнение не имеет действительных решений.
Следовательно, единственное решение системы уравнений в действительных числах — это ( (0, 5) ).
Таким образом, система уравнений имеет одно решение в множестве действительных чисел: ( (0, 5) ).