Persamaan Serentak yang melibatkan Satu Persamaan Linear dan Satu Persamaan Tak Linear

3.2 Persamaan Serentak yang melibatkan Satu Persamaan Linear dan Satu Persamaan Tak Linear
 
Huraian
  • Persamaan linear ialah persamaan yang mempunyai kuasa \(1\) bagi setiap pemboleh ubahnya.

  • Persamaan tak linear ialah persamaan yang mempunyai sekurang-kurangnya satu pemboleh ubah dengan kuasanya bukan satu.

  • Penyelesaian persamaan serentak bermaksud mencari nilai-nilai pemboleh ubah yang memuaskan persamaan-persamaan tersebut.

 
Contoh
Persamaan Linear
  • \(3x+7y=81\)
Persamaan Tak Linear
  • \(4x^2+5y^2=90\)
  • \(\dfrac{1}{x}+\dfrac{2}{y}=15\)
 
Imej tersebut ialah gambar rajah bertajuk ‘Kaedah yang digunakan untuk Menyelesaikan Persamaan Serentak.’ Ia daripada Pandai. Rajah mempunyai gelembung tengah dengan tajuk, dan tiga anak panah menghala ke luar kepada gelembung yang lebih kecil. Tiga kaedah yang disenaraikan ialah 'Perwakilan Graf,' 'Penggantian,' dan 'Penghapusan.' Setiap kaedah disambungkan ke gelembung tengah dengan anak panah. Teks ditulis dalam fon gaya lukisan tangan berwarna biru.
 
Contoh \(1\)
Soalan

Selesaikan persamaan serentak berikut dengan menggunakan kaedah penggantian.

\(\begin{aligned} 2x+y&=4\\ y^2+5&=4x \end{aligned}\)

Penyelesaian

Labelkan persamaan berikut.

\(\begin{aligned} 2x+y&=4 \quad\,\,\, \cdots \boxed{1} \\ y^2+5&=4x \quad \cdots \boxed{2} \end{aligned}\)


Daripada \(\boxed{1}\)

\(\begin{aligned} 2x&=4-y \\ x&=\dfrac{4-y}{2} \quad \cdots \boxed{3}. \end{aligned}\)


Gantikan \(\boxed{3}\) ke dalam \(\boxed{2}\),

\(\begin{aligned} y^2+5&=4\left(\dfrac{4-y}{2}\right) \\ y^2+5&=8-2y \\ y^2+2y-3&=0 \\ (y+3)(y-1)&=0 \end{aligned}\)

\(y=-3\) atau \(y=1\).


Gantikan \(y=-3\) dan \(y=1\) ke dalam \(\boxed{3}\).

\(\begin{aligned} x&=\dfrac{4-(-3)}{2} \\ &=\dfrac{7}{2} \end{aligned}\) atau \(\begin{aligned} x&=\dfrac{4-1}{2} \\ &=\dfrac{3}{2}. \end{aligned}\)

Maka, \(x=\dfrac{7}{2}\)\(y=-3\) dan \(x=\dfrac{3}{2}\)\(y=1\) ialah penyelesaian bagi persamaan serentak ini.

 
Contoh \(2\)
Soalan

Selesaikan persamaan serentak berikut dengan menggunakan kaedah penghapusan.

\(\begin{aligned} 2x+y&=4 \\ x^2+2xy&=3 \end{aligned}\)

Penyelesaian

\(\begin{aligned} 2x+y&=4 \quad\,\,\ \cdots \boxed{1} \\ x^2-2xy&=3 \quad\,\,\ \cdots \boxed{2} \\ \boxed{1} \times 2x: 4x^2+2xy&=8x \quad \cdots \boxed{3} \\ \boxed{2}+\boxed{3}: \quad\quad\,\,\,\ 5x^2&=3+8x \\ 5x^2-8x-3&=0 \\ x&=\dfrac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a} \\ &=\dfrac{8 \pm \sqrt{(-8)^2-4(5)(-3)}}{2(5)} \end{aligned}\)

\(x=1.9136\) atau \(x=-0.3136\).


Gantikan \(x=1.9136\) ke dalam \(\boxed{1}\).

\(\begin{aligned} 2(1.9136)+y&=4 \\ 3.8272+y&=4 \\ y&=0.1728. \end{aligned}\)


Gantikan \(x=-0.3136\) ke dalam \(\boxed{1}\).

\(\begin{aligned} 2(-0.3136)+y&=4 \\ -0.6272+y&=4 \\ y&=4.6272. \end{aligned}\)

Maka, \(x=1.9136\)\(y=0.1728\) dan \(x=-0.3136\)\(y=4.6272\) ialah penyelesaian bagi persamaan serentak ini.

 

Persamaan Serentak yang melibatkan Satu Persamaan Linear dan Satu Persamaan Tak Linear

3.2 Persamaan Serentak yang melibatkan Satu Persamaan Linear dan Satu Persamaan Tak Linear
 
Huraian
  • Persamaan linear ialah persamaan yang mempunyai kuasa \(1\) bagi setiap pemboleh ubahnya.

  • Persamaan tak linear ialah persamaan yang mempunyai sekurang-kurangnya satu pemboleh ubah dengan kuasanya bukan satu.

  • Penyelesaian persamaan serentak bermaksud mencari nilai-nilai pemboleh ubah yang memuaskan persamaan-persamaan tersebut.

 
Contoh
Persamaan Linear
  • \(3x+7y=81\)
Persamaan Tak Linear
  • \(4x^2+5y^2=90\)
  • \(\dfrac{1}{x}+\dfrac{2}{y}=15\)
 
Imej tersebut ialah gambar rajah bertajuk ‘Kaedah yang digunakan untuk Menyelesaikan Persamaan Serentak.’ Ia daripada Pandai. Rajah mempunyai gelembung tengah dengan tajuk, dan tiga anak panah menghala ke luar kepada gelembung yang lebih kecil. Tiga kaedah yang disenaraikan ialah 'Perwakilan Graf,' 'Penggantian,' dan 'Penghapusan.' Setiap kaedah disambungkan ke gelembung tengah dengan anak panah. Teks ditulis dalam fon gaya lukisan tangan berwarna biru.
 
Contoh \(1\)
Soalan

Selesaikan persamaan serentak berikut dengan menggunakan kaedah penggantian.

\(\begin{aligned} 2x+y&=4\\ y^2+5&=4x \end{aligned}\)

Penyelesaian

Labelkan persamaan berikut.

\(\begin{aligned} 2x+y&=4 \quad\,\,\, \cdots \boxed{1} \\ y^2+5&=4x \quad \cdots \boxed{2} \end{aligned}\)


Daripada \(\boxed{1}\)

\(\begin{aligned} 2x&=4-y \\ x&=\dfrac{4-y}{2} \quad \cdots \boxed{3}. \end{aligned}\)


Gantikan \(\boxed{3}\) ke dalam \(\boxed{2}\),

\(\begin{aligned} y^2+5&=4\left(\dfrac{4-y}{2}\right) \\ y^2+5&=8-2y \\ y^2+2y-3&=0 \\ (y+3)(y-1)&=0 \end{aligned}\)

\(y=-3\) atau \(y=1\).


Gantikan \(y=-3\) dan \(y=1\) ke dalam \(\boxed{3}\).

\(\begin{aligned} x&=\dfrac{4-(-3)}{2} \\ &=\dfrac{7}{2} \end{aligned}\) atau \(\begin{aligned} x&=\dfrac{4-1}{2} \\ &=\dfrac{3}{2}. \end{aligned}\)

Maka, \(x=\dfrac{7}{2}\)\(y=-3\) dan \(x=\dfrac{3}{2}\)\(y=1\) ialah penyelesaian bagi persamaan serentak ini.

 
Contoh \(2\)
Soalan

Selesaikan persamaan serentak berikut dengan menggunakan kaedah penghapusan.

\(\begin{aligned} 2x+y&=4 \\ x^2+2xy&=3 \end{aligned}\)

Penyelesaian

\(\begin{aligned} 2x+y&=4 \quad\,\,\ \cdots \boxed{1} \\ x^2-2xy&=3 \quad\,\,\ \cdots \boxed{2} \\ \boxed{1} \times 2x: 4x^2+2xy&=8x \quad \cdots \boxed{3} \\ \boxed{2}+\boxed{3}: \quad\quad\,\,\,\ 5x^2&=3+8x \\ 5x^2-8x-3&=0 \\ x&=\dfrac{-b \pm \sqrt{b^2-4ac}}{2a} \\ &=\dfrac{8 \pm \sqrt{(-8)^2-4(5)(-3)}}{2(5)} \end{aligned}\)

\(x=1.9136\) atau \(x=-0.3136\).


Gantikan \(x=1.9136\) ke dalam \(\boxed{1}\).

\(\begin{aligned} 2(1.9136)+y&=4 \\ 3.8272+y&=4 \\ y&=0.1728. \end{aligned}\)


Gantikan \(x=-0.3136\) ke dalam \(\boxed{1}\).

\(\begin{aligned} 2(-0.3136)+y&=4 \\ -0.6272+y&=4 \\ y&=4.6272. \end{aligned}\)

Maka, \(x=1.9136\)\(y=0.1728\) dan \(x=-0.3136\)\(y=4.6272\) ialah penyelesaian bagi persamaan serentak ini.