Вопрос:

Solve the system of equations: \(\begin{cases} (0.2^y)^x = 0.008 \\ 0.4^y = 0.4^{3.5-x} \\ 2^x \cdot 0.5^y > 1 \end{cases}\)

Ответ:

Решение:

Для решения системы уравнений преобразуем уравнения:

  1. Первое уравнение:
    \( (0.2^y)^x = 0.008 \)
    \( 0.2^{xy} = 0.008 \)
    Представим 0.2 как \( \frac{1}{5} \) и 0.008 как \( \frac{8}{1000} = \frac{1}{125} \).
    \( (\frac{1}{5})^{xy} = \frac{1}{125} \)
    \( (\frac{1}{5})^{xy} = (\frac{1}{5})^3 \)
    Отсюда следует: \( xy = 3 \)
  2. Второе уравнение:
    \( 0.4^y = 0.4^{3.5-x} \)
    Поскольку основания равны, приравниваем показатели степеней:
    \( y = 3.5 - x \)
  3. Решаем полученную систему:
    \(\begin{cases} xy = 3 \\ y = 3.5 - x \end{cases}\)
    Подставим второе уравнение в первое:
    \( x(3.5 - x) = 3 \)
    \( 3.5x - x^2 = 3 \)
    \( x^2 - 3.5x + 3 = 0 \)
    Умножим на 2, чтобы избавиться от десятичной дроби:
    \( 2x^2 - 7x + 6 = 0 \)
    Найдем дискриминант: \( D = (-7)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 6 = 49 - 48 = 1 \)
    Найдем корни:
    \( x_1 = \frac{7 + 1}{2 \cdot 2} = \frac{8}{4} = 2 \)
    \( x_2 = \frac{7 - 1}{2 \cdot 2} = \frac{6}{4} = 1.5 \)
    Теперь найдем соответствующие значения \( y \):
    При \( x_1 = 2 \): \( y_1 = 3.5 - 2 = 1.5 \)
    При \( x_2 = 1.5 \): \( y_2 = 3.5 - 1.5 = 2 \>
  4. Проверяем третье неравенство: \( 2^x \cdot 0.5^y > 1 \)
    Случай 1: \( x = 2, y = 1.5 \)
    \( 2^2 \cdot 0.5^{1.5} = 4 \cdot (\frac{1}{2})^{1.5} = 4 \cdot \frac{1}{(\frac{1}{2})^{-1.5}} = 4 \cdot \frac{1}{2^{1.5}} = \frac{4}{2\sqrt{2}} = \frac{2}{\sqrt{2}} = \sqrt{2} \)
    Так как \( \sqrt{2} \approx 1.414 \), то \( \sqrt{2} > 1 \). Этот случай подходит.

    Случай 2: \( x = 1.5, y = 2 \)
    \( 2^{1.5} \cdot 0.5^2 = 2^{1.5} \cdot (\frac{1}{2})^2 = 2^{1.5} \cdot \frac{1}{4} = \frac{2\sqrt{2}}{4} = \frac{\sqrt{2}}{2} \)
    Так как \( \frac{\sqrt{2}}{2} \approx 0.707 \), то \( \frac{\sqrt{2}}{2} < 1 \). Этот случай не подходит.

Ответ: x = 2, y = 1.5.

Подать жалобу Правообладателю