Симметрические уравнения

Евгений Белый

Симметрические уравнения

Термин «симметрия» означает инвариантность (неизменность) относительно каких-либо преобразований. Такие явления мы постоянно встречаем в живой и неживой природе, искусстве. Любому закону сохранения соответствует своя симметрия физических систем. Согласно третьему закону Ньютона, симметричны взаимодействия тел. Так, Земля притягивает нас с той же силой, с какой мы притягиваем Землю. С древних времен человека завораживала волшебная структура кристаллов – от драгоценных камней до простой снежинки. Нам доставляет удовольствие созерцать группу симметрий в соцветии. Зеркально симметричны левая и правая части человеческого тела. Неудивительно, что это находит отражение в геометрических, алгебраических и других математических моделях, описывающих явления окружающей нас действительности. Таким образом, уравнения, которые мы собираемся рассмотреть, вовсе не «плод измышлений праздного ума». Надеемся, пособие поможет учащемуся овладеть навыками эффективного решения не только симметрических, но и целого класса других систем алгебраических уравнений. Обычно школьник решает их методом подстановки. Это наиболее универсальный метод, но зачастую громоздкий и требующий большого умственного напряжения. Выполнение самого сложного задания связано с применением ряда относительно простых приемов. И если каждый из них будет требовать значительных затрат времени и сил, мы просто не дойдем до результата. Нам нужны простые, короткие и красивые решения. Учебное пособие снабжено подборкой задач, которые могут пригодиться учителю при подготовке домашних и контрольных заданий. Большая часть материала доступна ученику девятого класса, но встречаются задачи, рассчитанные на старшеклассника. Такие примеры обычно расположены в конце текущего раздела книги, и их можно пропустить без ущерба для понимания материала следующего параграфа.

Математика

Другие учебные работы

Вуз: Петрозаводский государственный университет (ПетрГУ)

ID: 606778fdccefde000190b64c

UUID: ab56ef70-761c-0139-3021-0242ac180002

Язык: Русский

Опубликовано: около 3 лет назад

Просмотры: 26

50.68

Евгений Белый

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 648,2 КБ

Поделиться работой

Математика не для ЕГЭ Е. К. Белый Симметрические уравнения Учебное пособие для учащихся средних школ Петрозаводск Издательство ПетрГУ 2021

УДК 512.1 ББК 22.14 Б439 Рецензенты: С. С. Платонов , доктор физико-математических наук, профессор кафедры математического анализа ПетрГУ; Н. П. Егорова , учитель математики СОШ № 20 г. Петрозаводска Белый, Евгений Константинович. Б439 Симметрические уравнения : учебное пособие для учащихся средних школ / Е. К. Белый. – Петрозаводск : Издательство ПетрГУ, 2021. – 94, [2] с. – (Математика не для ЕГЭ). ISBN 978-5-8021-3810-6 Учебное пособие позволит освоить эффективные методы решения систем не только симметрических алгебраических уравнений, но и целого класса других уравнений, сводящихся к симметрическим. Большая часть материала доступна ученику девятого класса. ISBN 978-5-8021-3810-6 УДК 512.1 ББК 22.14 © Белый Е. К., 2021

Содержание Предисловие 4 Теория, примеры и задачи 7 § 1. Системы двух уравнений . . . . . . . . . . . . 1.1. Теория и примеры 7 . . . . . . . . . . . . 7 1.2. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 § 2. Симметрия относительно выражений . . . . 41 2.1. Теория и примеры . . . . . . . . . . . . 41 2.2. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 § 3. Cистемы трех уравнений . . . . . . . . . . . . 54 3.1. Теория и примеры . . . . . . . . . . . . 54 3.2. Задачи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Ответы 72 § 1. Системы двух уравнений . . . . . . . . . . . . 72 § 2. Симметрия относительно выражений . . . . 74 § 3. Системы трех уравнений . . . . . . . . . . . . 75 Биографические справки 76 Список литературы 89

Симметрия является той идеей, посредством которой человек на протяжении веков пытался постичь и создать порядок, красоту и совершенство. Герман Вейль Предисловие ⇒7 Дорогой читатель! В этой книге речь пойдет о симметрических уравнениях. А раз так, попробуем сначала ответить на вопрос «что такое симметрия?». Термин «симметрия» (греч. 𝜎𝜐𝜇𝜇𝜀𝜏 𝜌𝜄𝛼 – соразмерность) означает инвариантность (неизменность) относительно каких-либо преобразований. Такие явления мы постоянно встречаем в живой и неживой природе, искусстве. Любому закону сохранения соответствует своя симметрия физических систем. Согласно третьему закону Ньютона, симметричны взаимодействия тел. Так, Земля притягивает нас с той же силой, с какой мы притягиваем Землю. С древних времен человека завораживала волшебная структура кристаллов – от драгоценных камней до простой снежинки. Нам доставляет удовольствие созерцать группу симметрий в соцветии. Зеркально симметричны левая и правая части человеческого тела. Неудивительно, что это находит отражение в геометрических,

5 алгебраических и других математических моделях, описывающих явления окружающей нас действительности. Таким образом, уравнения, которые мы собираемся рассмотреть, вовсе не «плод измышлений праздного ума». Надеемся, пособие поможет учащемуся овладеть навыками эффективного решения не только симметрических, но и целого класса других систем алгебраических уравнений. Обычно школьник решает их методом подстановки. Это наиболее универсальный метод, но зачастую громоздкий и требующий большого умственного напряжения. Выполнение самого сложного задания связано с применением ряда относительно простых приемов. И если каждый из них будет требовать значительных затрат времени и сил, мы просто не дойдем до результата. Нам нужны простые, короткие и красивые решения. Учебное пособие снабжено подборкой задач, которые могут пригодиться учителю при подготовке домашних и контрольных заданий. Большая часть материала доступна ученику девятого класса, но встречаются задачи, рассчитанные на старшеклассника. Такие примеры обычно расположены в конце текущего раздела книги, и их можно пропустить без ущерба следующего параграфа. для понимания материала

6 Предисловие В процессе работы над учебным пособием мы обращались к следующим учебникам и задачникам: [19, с. 71–76], [2, с. 23–31], [5, с. 77–79], [6, с. 249–251], [8, с. 164–171], [3, с. 184–187], [10, с. 70–77], [11, 249–253], [12, с. 142–145], [15, с. 70–74], [4, с. 112–116], [16, с. 132–135], [18, с. 36–42], [14, с. 106–112], [1, с. 195–203], [20, с. 40–48]. Читателям, желающим глубже познакомиться с теорией, рекомендуем работы [13, с. 321–334], [7] и [9]. Биографические справки в конце книги посвящены авторам учебников и задачников по алгебре из приведенного выше списка. К сожалению, мы располагаем неполной информацией. Будем признательны каждому, кто сообщит недостающие сведения по одному из адресов: belyi@petrsu.ru или kurs_belyi1@mail.ru. Выражаем благодарность всем, кто высказал замечания и предложения по ранее вышедшим в печать книгам данной серии. Евгений Белый Январь 2021

Теория, примеры и задачи § 1. Системы двух уравнений 1.1. Теория и примеры 4 ⇔ 35 Вспомним теорему Виета. Еще древние греки применяли ее для нахождения корней квадратного трехчлена. Но греки находили корни геометрически, с циркулем и линейкой. Нас же сейчас интересуют алгебраические методы. Пусть квадратный трехчлен представлен в виде (1) 𝑥2 + 𝑝𝑥 + 𝑞 и имеет вещественные корни 𝑥1 и 𝑥2 . Тогда его можно разложить в произведение двух линейных членов: 𝑥2 + 𝑝𝑥 + 𝑞 = (𝑥 − 𝑥1 )(𝑥 − 𝑥2 ). Раскроем скобки и приведем подобные: (𝑥 − 𝑥1 )(𝑥 − 𝑥2 ) = 𝑥2 − (𝑥1 + 𝑥2 )𝑥 + 𝑥1 𝑥2 . ⎧ ⎨𝑥1 + 𝑥2 = −𝑝, Таким образом, ⎩𝑥 · 𝑥 = 𝑞. 1 2 (2)

8 Теория, примеры и задачи Теорема 1 (теорема Виета). Если 𝑥1 и 𝑥2 – корни квад- ратного трехчлена (1), то их сумма равна коэффициенту при 𝑥 с противоположным знаком, а произведение – свободному члену (2). Теорема 2 (обратная теорема Виета). Если перемен- ные 𝑥1 и 𝑥2 удовлетворяют условиям (2), то они являются корнями квадратного трехчлена (1). Прямая теорема иногда помогает нам угадать корни квадратного трехчлена. Например, только взглянув на выражение 𝑥2 − 5𝑥 + 6, мы можем сказать, что 𝑥1 = 2 и 𝑥2 = 3. Аналогично мы видим корни трехчлена 𝑥2 − 5𝑥 − 6. Это 𝑥1 = −1 и 𝑥2 = 6. Обратная теорема позволяет свести процесс решения системы вида ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 𝑢, ⎩𝑥 · 𝑦 = 𝑣 к нахождению корней одного уравнения. Дадим системе геометрическую интерпретацию. График первого уравнения – прямая, второго – гипербола. Возможны три случая: графики имеют две точки пересечения, одну или не пересекаются. На рис. 1 приведен пример для 𝑣 = 1. Cистема уравнений имеет два решения, одно решение или не имеет решений, когда 𝑢 принимает значения 3, 2 и 1 соответственно. Координаты (𝑥; 𝑦)

§ 1. Системы двух уравнений 9 Графики уравнений: два решения (𝑢 = 3); одно решение (𝑢 = 2); нет решений (𝑢 = 1) Рис. 1. точек пересечения графиков будут корнями квадратного трехчлена 𝑡2 − 𝑢 · 𝑡 + 𝑣 . Пример 1. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 5, ⎩𝑥𝑦 = 6. Решение. Мы могли бы сразу угадать ответ. Ответ: ⎧ ⎨𝑥 = 2, ⎩𝑦 = 3, и ⎧ ⎨𝑥 = 3, ⎩𝑦 = 2. Но тогда нас попросят обосновать отсутствие других решений. Легко! Обратная теорема Виета утверждает, что значения 𝑥 и 𝑦 , удовлетворяющие условию задачи, должны быть корнями квадратного трехчлена 𝑡2 − 5𝑡 + 6, а он имеет только два корня: 𝑡1 = 2 и 𝑡2 = 3. В следующем примере угадать решения не удастся.

10 Теория, примеры и задачи Пример 2. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 3, ⎩𝑥𝑦 = −1. Решение. Найдем корни треxчлена 𝑡2 − 3𝑡 − 1. Дискрими- нант 𝐷 = 9 + 4 = 13. Значит, 𝑡1 = 3− √ 13 , 2 𝑡2 = 3+ √ 13 2 . Теперь можно записать ответ. Ответ: ⎧ ⎨𝑥 = ⎩𝑦 = √ 3− 13 , 2 √ 3+ 13 , 2 и ⎧ ⎨𝑥 = ⎩𝑦 = √ 3+ 13 , 2 √ 3− 13 . 2 Поскольку решениями системы уравнений с двумя неизвестными являются пары значений 𝑥 и 𝑦 , которые интерпретируются как координаты точек на плоскости, в дальнейшем мы будем записывать (︁ √ (︁ √ √ )︁ √ )︁ 3− 13 3+ 13 3+ 13 3− 13 ; и ; . 2 2 2 2 Пример 3. в виде ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 3√2, ⎩𝑥𝑦 = √6 + 1. Найдем √ √ 𝑡2 − 3 2𝑡 + 6 + 1. Решение. ответ корни квадратного трехчлена √ √ 𝐷 = 18 − 4 6 − 4 = 14 − 4 6.

§ 1. Системы двух уравнений 11 Никто не осудил бы нас, если бы мы записали: 𝑡1,2 √︀ √ √ 3 2 ± 14 − 4 6 = 2 и на том остановились. Однако попробуем представить √ √ √ √ 14 − 4 6 как полный квадрат: 14 − 4 6 = (𝑎 2 − 𝑏 3)2 . Преобразуем правую часть равенства √ √ 14 − 4 6 = 2𝑎2 + 3𝑏2 − 2𝑎𝑏 6. Подберем такие 𝑎 и 𝑏, чтобы выполнялись условия: ⎧ ⎨2𝑎𝑏 = 4, ⎩2𝑎2 + 3𝑏2 = 14. √ √ Подходит 𝑎 = 1 и 𝑏 = 2. Тогда 𝐷 = (2 3 − 2)2 . √ √ √ √ √ √ √ 𝐷 = 2 3 − 2. Отсюда 𝑡1 = 2 2 − 3, 𝑡2 = 2 + 3. √ √ √ )︀ (︀√ √ √ √ )︀ (︀ √ 2 + 3; 2 2 − 3 . Ответ: 2 2 − 3; 2 + 3 , √ √ √ 3 2+ 14−4 6 Вывод: если получили 𝑡 = , а в задачнике дан 2 √ √ ответ 𝑡 = 2 + √ 3, это еще не значит, что вы √ √ √ √ 3 2+ 14−4 6 ошиблись. Просто = 2 + 3. 2

12 Теория, примеры и задачи Пример 4 (первая Московская математическая олимпиада, 1936). Сколько действительных решений имеет система ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 2, ⎩𝑥𝑦 − 𝑧 2 = 1? Решение. При каждом фиксированном 𝑧 мы имеем сим- метричную относительно 𝑥 и 𝑦 систему уравнений ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 2, ⎩𝑥𝑦 = 1 + 𝑧 2 . ⇒ 𝑡2 − 2𝑡 + 1 + 𝑧 2 . 𝐷/4 = −𝑧 2 . 𝐷/4 ≥ 0 только при 𝑧 = 0. Тогда квадратный трехчлен 𝑡2 − 2𝑡 + 1 имеет два совпадающих корня: 𝑡1 = 𝑡2 = 1. Единственное решение: 𝑥 = 𝑦 = 1, 𝑧 = 0. Ответ: одно решение. Определение 1. Многочлен 𝐹 (𝑥, 𝑦) от двух переменных 𝑥 и 𝑦 будем называть симметрическим, если 𝐹 (𝑦, 𝑥) ≡ 𝐹 (𝑥, 𝑦). Это значит, что если в многочлене поменять местами переменные, то мы получим многочлен, тождественный исходному. Симметрическими являются уже знакомые нам многочлены 𝑥 + 𝑦 и 𝑥𝑦 , а также 𝑥2 + 𝑦 2 , 𝑥 − 3𝑥𝑦 + 𝑦 , 𝑥5 + 2𝑥2 + 𝑦 5 + 2𝑦 2 и т. д. Здесь мы акцентируем внимание

§ 1. Системы двух уравнений 13 на симметрических многочленах, но, конечно, симметрическими могут быть и другие выражения: √︀ √ 𝑥2 + 𝑦 2 , 2𝑥 + 2𝑦, 2𝑥 + 2𝑦 . . . 𝑥6 + 2𝑥𝑦 + 𝑦 6 На этот случай сформулируем более общее определение. Определение 2. Выражение 𝐹 (𝑥, 𝑦) от двух переменных 𝑥 и 𝑦 будем называть симметрическим, если 𝐹 (𝑦, 𝑥) ≡ 𝐹 (𝑥, 𝑦). Определение 3. Многочлены 𝜎1 = 𝑥 + 𝑦 и 𝜎2 = 𝑥𝑦 будем называть элементарными симметрическими. Приведем без доказательства две теоремы, утверждения которых, возможно, многим покажутся очевидными. Теорема 3. Если в любом многочлене 𝐹 (𝜎1 , 𝜎2 ) вместо 𝜎1 и 𝜎2 подставить соответственно 𝑥 + 𝑦 и 𝑥𝑦 , то получится симметрический многочлен от 𝑥 и 𝑦 . Теорема 4. Любой симметрический многочлен от 𝑥 и 𝑦 можно представить в виде многочлена от 𝑥 + 𝑦 и 𝑥𝑦 . Первая теорема дает нам метод конструирования симметрических многочленов. Вторая подсказывает подход к решению уравнений с такими многочленами. Определение 4. Уравнение, в которое входят только сим- метрические выражения, будем называть симметрическим. Разумеется, определенный в этой книге вид симметрии

14 Теория, примеры и задачи уравнений не единственно возможный. Из теоремы 4, в частности, следует, что через 𝜎1 = 𝑥 + 𝑦 и 𝜎2 = 𝑥𝑦 можно выразить любой многочлен вида 𝑥𝑛 + 𝑦 𝑛 , где 𝑛 – натуральное число. Ниже приведен ряд полезных тождеств. 𝑥 + 𝑦 = 𝜎1 , 𝑥2 + 𝑦 2 = 𝜎12 − 2𝜎2 , 𝑥3 + 𝑦 3 = 𝜎13 − 3𝜎1 𝜎2 , 𝑥4 + 𝑦 4 = 𝜎14 − 4𝜎12 𝜎2 + 2𝜎22 , 𝑥5 + 𝑦 5 = 𝜎15 − 5𝜎13 𝜎2 + 5𝜎1 𝜎22 , 𝑥6 + 𝑦 6 = 𝜎16 − 6𝜎14 𝜎2 + 9𝜎12 𝜎22 − 2𝜎23 , 𝑥7 + 𝑦 7 = 𝜎17 − 7𝜎15 𝜎2 + 14𝜎13 𝜎22 − 7𝜎1 𝜎23 , 𝑥8 + 𝑦 8 = 𝜎18 − 8𝜎16 𝜎2 + 20𝜎14 𝜎22 − 16𝜎12 𝜎23 + 2𝜎24 , 𝑥9 + 𝑦 9 = 𝜎19 − 9𝜎17 𝜎2 + 27𝜎15 𝜎22 − 30𝜎13 𝜎23 + 9𝜎1 𝜎24 , 𝑥10 +𝑦 10 = 𝜎110 −10𝜎18 𝜎2 +35𝜎16 𝜎22 −50𝜎14 𝜎23 +25𝜎12 𝜎24 −2𝜎25 . (3) Второе тождество (𝑥2 + 𝑦 2 = 𝜎12 − 2𝜎2 ) непосредственно следует из тождества 𝑥2 + 𝑦 2 = (𝑥 + 𝑦)2 − 2𝑥𝑦 . Умножим его левую и правую части на 𝑥 + 𝑦 . (𝑥2 + 𝑦 2 )(𝑥 + 𝑦) = (𝜎12 − 2𝜎2 )(𝑥 + 𝑦) ⇒

§ 1. Системы двух уравнений 15 ⇒ 𝑥3 + 𝑦 3 + 𝑥2 𝑦 + 𝑥𝑦 2 = 𝜎13 − 2𝜎1 𝜎2 ⇒ ⇒ 𝑥3 + 𝑦 3 = 𝜎13 − 2𝜎1 𝜎2 − 𝑥𝑦(𝑥 + 𝑦) = 𝜎13 − 3𝜎1 𝜎2 . Также последовательно доказываются и остальные тождества (3). Пример 5. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 6, ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 20. Решение: ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 6, ⎩(𝑥 + 𝑦)2 − 2𝑥𝑦 = 20; ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 6, ⎩36 − 2𝑥𝑦 = 20; ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 6, ⎩𝑥𝑦 = 8. Ответ: (2; 4), (4; 2). Пример 6. ⎧ ⎨𝑥𝑦 + 𝑥 + 𝑦 = 11, ⎩𝑥2 𝑦 + 𝑥𝑦 2 = 30. Решение: ⎧ ⎨𝑥𝑦 + 𝑥 + 𝑦 = 11, ⎩𝑥𝑦(𝑥 + 𝑦) = 30. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 𝑢, Замена переменных: ⎩𝑥𝑦 = 𝑣.

16 Теория, примеры и задачи ⎧ ⎨𝑢 + 𝑣 = 11, ⎩𝑢𝑣 = 30. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 5, 1. ⎩𝑥𝑦 = 6. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 6, 2. ⎩𝑥𝑦 = 5. ⇒ 1. ⎧ ⎨𝑢 = 5, 2. ⎧ ⎨𝑢 = 6, ⎩𝑣 = 6. ⎧ ⎨𝑥 = 2, ⇒ 1.1. ⎩𝑦 = 3. ⎩𝑣 = 5. ⎧ ⎨𝑥 = 3, 1.2. ⎩𝑦 = 2. ⎧ ⎨𝑥 = 1, ⎧ ⎨𝑥 = 5, ⇒ 2.1. ⎩𝑦 = 5. 2.2. ⎩𝑦 = 1. Ответ: (3; 2), (2; 3), (1; 5), (5; 1). Пример 7. ⎧ ⎪ ⎨ 1 + 1 = 5, 𝑥 𝑦 4 ⎪ 2 2 ⎩𝑥 + 𝑦 = 17. Решение: ⎧ ⎪ ⎨𝑥 + 𝑦 = 5, 𝑥𝑦 4 ⎪ ⎩(𝑥 + 𝑦)2 − 2𝑥𝑦 = 17; ⎧ ⎨5(𝑥 + 𝑦)2 = 85 + 10𝑥𝑦, ⎩−8(𝑥 + 𝑦) = −10𝑥𝑦; ⎧ ⎨4(𝑥 + 𝑦) = 5𝑥𝑦, ⎩(𝑥 + 𝑦)2 = 17 + 2𝑥𝑦; ⎧ ⎨5(𝑥 + 𝑦)2 − 8(𝑥 + 𝑦) = 85, ⎩5𝑥𝑦 = 4(𝑥 + 𝑦). Пусть 𝑡 = 𝑥 + 𝑦 . Тогда первое уравнение в последней фигурной скобке можно записать в виде 5𝑡2 − 8𝑡 − 85 = 0.

§ 1. Системы двух уравнений 17 √︀ 4 ± 21 𝐷/4 = 16 + 425 = 441, 𝐷/4 = 21, 𝑡1,2 = . 5 17 4 𝑡1 = − , 𝑡2 = 5. Поскольку 𝑡 = 𝑥 + 𝑦 , а 𝑥𝑦 = (𝑥 + 𝑦), для 5 5 каждого корня 𝑡 получим систему уравнений: ⎧ ⎪ ⎨𝑥 + 𝑦 = − 17 , 5 1. 68 ⎪ ⎩𝑥𝑦 = − , 25 где x и y – корни уравнения 17 68 𝑡− = 0. ⇒ (5𝑡)2 + 17(5𝑡) − 68 = 0. Неизвест5 25 √ −17 ± 561 ⇒ ная величина здесь 5𝑡. 𝐷 = 561. 5𝑡1,2 = 2 √ −17 ± 561 ⇒ 𝑡1,2 = . Таким образом, мы получили два 10 )︁ (︁ )︁ (︁ √ √ √ √ решения: −17−10 561 ; −17+10 561 и −17+10 561 ; −17−10 561 . 𝑡2 + ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 5, 2. ⎩𝑥𝑦 = 4. Ответ: (︁ ⇒ решения (1; 4) и (4; 1). )︁ √ √ −17− 561 −17+ 561 ; , 10 10 (1; 4) и (4; 1). Пример 8. ⎧ ⎨𝑥8 + 𝑦 8 = 41 , 128 ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 1. (︁ )︁ √ √ −17+ 561 −17− 561 ; , 10 10

18 Теория, примеры и задачи Решение: ⎧ ⎨(𝑥4 + 𝑦 4 )2 − 2𝑥4 𝑦 4 = 41 , 128 ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 1. Повторим ту же процедуру: ⎧(︀ )︀ ⎨ (𝑥2 + 𝑦 2 )2 − 2𝑥2 𝑦 2 2 − 2𝑥4 𝑦 4 = 41 , 128 Так как 𝑥2 +𝑦 2 = 1, ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 1. ⎧ ⎧ ⎨(1 − 2𝑥2 𝑦 2 )2 − 2𝑥4 𝑦 4 = 41 , ⎨2𝑥4 𝑦 4 − 4𝑥2 𝑦 2 + 87 = 0, 128 128 ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 1; ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 1. 87 = 0. 27 (16𝑧)2 − 32(16𝑧) + 87 = 0. Неизвестная величина здесь 16𝑧 . Введем обозначение 𝑧 = 𝑥2 𝑦 2 . Тогда 2𝑧 2 − 4𝑧 + 𝐷/4 = 162 − 87 = 169 = 132 . 16𝑧1,2 = 16 ± 13 ⇒ 3 29 ⇒ 𝑧1 = , 𝑧2 = . Осталось рассмотреть две систе16 16 мы уравнений, которые являются симметрическими относительно 𝑥2 и 𝑦 2 . Последнее означает, что если ввести замену переменных, например 𝑢 = 𝑥2 , 𝑣 = 𝑦 2 , то получатся системы, симметрические относительно 𝑢 и 𝑣 . ⎧ ⎨𝑥 2 𝑦 2 = 3 , 16 1. ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 1. ⎧ ⎨𝑥2 = 1 , 4 1.1. ⎩𝑦 2 = 3 . 4 ⎧ ⎨𝑥 2 = 3 , 4 1.2. ⎩𝑦 2 = 1 . 4

§ 1. Системы двух уравнений ⎧ ⎨𝑥2 𝑦 2 = 29 , 16 2. ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 1. 𝑡2 − 𝑡 + 19 29 29 = 0. 𝐷 = 1 − 4 · < 0. 16 16 Последняя(︁система )︁ уравнений не имеет (︁ (︁ решения. (︁ √ )︁ √ √ )︁ √ )︁ 3 1 1 Ответ: − 21 ; − 23 , − 12 ; 23 , ; − , ; 3 , 2 2 (︁ √ )︁ (︁ √ )︁ (︁ √ )︁ (︁ √ 2 )︁ 2 − 23 ; − 12 , − 23 ; 21 , 23 ; − 21 , 23 ; 12 . Геометрический смысл последнего задания: найти координаты точек пересечения окружности 𝑥2 + 𝑦 2 = 1 с кривой 𝑥8 + 𝑦 8 = 41 . 128 Любопытства ради посмотрим, что же это за кривая (рис. 2). Уравнение 𝑥𝑛 + 𝑦 𝑛 = 𝑟𝑛 при возраста- Рис. 2. Графики к примеру 8 нии 𝑛 определяет фигуры, все более похожие на квадрат. √︁ 41 В нашем случае 𝑟 = 8 128 ≈ 0.867.

20 Дружащий Теория, примеры и задачи с тригонометрией школьник увидит в последнем задании подход к решению уравнения 41 cos8 𝑡 + sin8 𝑡 = . Если обозначить cos 𝑡 = 𝑥, sin 𝑡 = 𝑦 128 и учесть главное тригонометрическое тождество cos2 𝑡 + sin2 𝑡 = 1, получим условия примера 7. В следующем примере сведем уравнение с радикалами к симметрической системе уравнений. √ √ Пример 9. Решить уравнение 𝑥 − 1 + 102 − 𝑥 = 11. Решение. Найдем ОДЗ: 𝑥 ∈ ⎧ ⎧ ⎨𝑢 = √𝑥 − 1, ⎨𝑢 + 𝑣 = 11, ⎩𝑣 = √102 − 𝑥; ⎩𝑢2 + 𝑣 2 = 101; ⎧ ⎧ ⎨𝑢 = 1, ⎨𝑢 + 𝑣 = 11, 1. ⎩𝑢𝑣 = 10. ⎩𝑣 = 10. [1; 102]. Обозначим: ⎧ ⎨𝑢 + 𝑣 = 11, ⎩(𝑢 + 𝑣)2 − 2𝑢𝑣 = 101; ⎧ ⎨𝑢 = 10, 2. ⎩𝑣 = 1. В первом случае получим 𝑥 = 2, во втором 𝑥 = 101. Ответ: 𝑥1 = 2, 𝑥2 = 101. Пример 10. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 + 4𝑥𝑦 = 6, ⎩𝑥 + 𝑦 + |𝑥 + 𝑦|= 6. Решение. Если 𝑥 + 𝑦 < 0, второе уравнение примет вид 0 = 6, и тогда система не имеет решения. Следовательно,

§ 1. Системы двух уравнений 21 𝑥 + 𝑦 ≥ 0 и |𝑥 + 𝑦|= 𝑥 + 𝑦 . ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 + 4𝑥𝑦 = 6, ⎩𝑥 + 𝑦 = 3; ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 3, ⎩𝑥𝑦 = 3 . 4 ⇒ 𝑡2 − 3𝑡 + 3 = 0. 4 (2𝑡)2 − 6(2𝑡) + 3 = 0. 𝐷/4 = 9 − 3 = 6. 2𝑡1,2 = 3 ± √ 3± 6 . 2(︁ √ √ )︁ Ответ: 3−2 6 ; 3+2 6 , 𝑡1,2 = (︁ √ 6. √ √ )︁ 3+ 6 3− 6 . ; 2 2 Пример 11. ⎧ ⎨𝑥3 + 𝑦 3 + 𝑥𝑦(𝑥 + 𝑦) = 13, ⎩𝑥2 𝑦 2 (𝑥2 + 𝑦 2 ) = 468. Решение: ⎧ ⎨(𝑥 + 𝑦)(𝑥2 − 𝑥𝑦 + 𝑦 2 ) + 𝑥𝑦(𝑥 + 𝑦) = 13, ⎩𝑥2 𝑦 2 (𝑥2 + 𝑦 2 ) = 468. ⎧ ⎨(𝑥 + 𝑦)(𝑥2 + 𝑦 2 ) = 13, ⎩𝑥2 𝑦 2 (𝑥2 + 𝑦 2 ) = 468. 2 2 𝑥𝑦 = 36. 𝑥+𝑦 ⇒ 𝑥2 𝑦 2 (𝑥2 + 𝑦 2 ) 468 = . 2 2 (𝑥 + 𝑦)(𝑥 + 𝑦 ) 13 ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 𝑢, Введем обозначения: ⎩𝑥𝑦 = 𝑣.

22 Теория, примеры и задачи ⎧ ⎨𝑣 2 = 36𝑢, ⎩𝑣 2 (𝑢2 − 2𝑣) = 468; ⎧ ⎨𝑣 2 = 36𝑢, ⎩𝑣 2 ((36𝑢)2 − 2 · 362 𝑣) = 468 · 362 . 𝑣 2 (𝑣 4 − 2 · 362 𝑣) = 13 · 363 ⇒ 𝑣 6 − 2 · 362 𝑣 3 − 13 · 363 = 0. Введем обозначение: 𝑡 = 𝑣 3 . Тогда 𝑡2 − 2 · 362 𝑡 − 13 · 363 = 0. √︀ 𝐷/4 = 364 + 13 · 363 = 363 · 49 ⇒ 𝐷/4 = 63 · 7 = 1 512. 𝑡1,2 = 1 296 ± 1 512 ⇒ 𝑡1 = −216, √ √ 𝑡 = 𝑣 3 ⇒ 𝑣 = 3 𝑡 ⇒ 𝑣1 = −6, 𝑣2 = 6 3 13. 1. ⎧ ⎨36𝑢 = 𝑣 2 , ⎧ ⎨𝑢 = 1, ⎩𝑣 = −6; ⎩𝑣 = −6; 𝑡2 = 2 808. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 1, ⎩𝑥𝑦 = −6. Откуда следуют два решения: (3; −2) и (−2; 3). ⎧ ⎨36𝑢 = 𝑣 2 , 2. 3 ⎩𝑣 = 6 √ 13; ⎧ ⎨𝑢 = 13 23 , ⎩𝑣 = 6 · 13 31 ; ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 13 32 , ⎩𝑥𝑦 = 6 · 13 13 . 2 1 𝑥 и 𝑦 ищем как корни уравнения 𝑡2 − 13 3 𝑡 + 6 · 13 3 . 4 1 1 𝐷 = 13 3 − 24 · 13 3 = 13 3 (13 − 24) < 0. Решений нет. Ответ: (3; −2) и (−2; 3). Пример 12. ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 49, ⎩𝑥4 + 𝑥2 𝑦 2 + 𝑦 4 = 931.

§ 1. Системы двух уравнений 23 Решение: ⎧ ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 49, ⎨𝑥2 + 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 49, ⎩(𝑥2 + 𝑦 2 )2 − (𝑥𝑦)2 = 931; ⎩(𝑥2 + 𝑥𝑦 + 𝑦 2 )(𝑥2 − 𝑥𝑦 + 𝑦 2 ) = 931. ⎧ ⎧ ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 49, ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 34, ⎨(𝑥 + 𝑦)2 − 2𝑥𝑦 = 34, ⎩𝑥2 − 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 19; ⎩𝑥𝑦 = 15; ⎩𝑥𝑦 = 15. ⎧ ⎨(𝑥 + 𝑦)2 = 64, ⎩𝑥𝑦 = 15. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 8, 2. ⎩𝑥𝑦 = 15. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −8, ⇒ 1. ⎩𝑥𝑦 = 15. Ответ: (3; 5), (5; 3), (−3; −5), (−5; −3). Пример 13. ⎧ (︂ 2 )︂ (︂ )︂ 2 𝑦 𝑥 𝑦 𝑥 ⎪ ⎨4 −6 + + = 2, 𝑦 2 𝑥2 𝑦 𝑥 ⎪ ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 5. 𝑥2 𝑦2 Решение. Заметим, что 2 + 2 = 𝑦 𝑥 первое уравнение примет вид (︃(︂ 4 𝑥 𝑦 + 𝑦 𝑥 )︂2 )︃ −2 (︂ −6 (︂ 𝑥 𝑦 + 𝑦 𝑥 𝑥 𝑦 + 𝑦 𝑥 )︂2 − 2. Тогда )︂ = 2.

24 Теория, примеры и задачи 𝑥 𝑦 + = 𝑡. После элементарных преобразований 𝑦 𝑥 получим: 4𝑡2 − 6𝑡 − 10 = 0. Корни: 𝑡1 = −1, 𝑡2 = 52 . 𝑥 𝑦 𝑥2 + 𝑦 2 Заметив, что + = , рассмотрим два случая: 𝑦 𝑥 𝑥𝑦 Пусть ⎧ 2 2 ⎪ ⎨ 𝑥 + 𝑦 = −1, 𝑥𝑦 1. ⎪ ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 5; ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 5, ⎩𝑥𝑦 = −5; ⎧ ⎨(𝑥 + 𝑦)2 = −5, ⎩𝑥𝑦 = −5. Поскольку квадрат вещественного числа не может быть отрицательной величиной, система не имеет решений. ⎧ 2 2 ⎪ ⎨𝑥 + 𝑦 = 5, 𝑥𝑦 2 2. ⎪ 2 2 ⎩𝑥 + 𝑦 = 5; ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 5, ⎩𝑥𝑦 = 2; ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = ±3, ⎩𝑥𝑦 = 2. Осталось воспользоваться теоремой Виета. Ответ: (1; 2), (2; 1), (−1; −2), (−2; −1). Пример 14. Решить систему уравнений ⎧ ⎨𝑥8 + 𝑦 8 + 𝑥4 + 𝑦 4 = 274, ⎩𝑥𝑦 = 2.

§ 1. Системы двух уравнений 25 Решение: ⎧ ⎨(𝑥4 + 𝑦 4 )2 − 2𝑥4 𝑦 4 + 𝑥4 + 𝑦 4 = 274, ⎩𝑥4 𝑦 4 = 16. ⇒ ⇒ ⎧ ⎨(𝑥4 + 𝑦 4 )2 + 𝑥4 + 𝑦 4 − 306 = 0, ⎩𝑥4 𝑦 4 = 16. Обозначим 𝑡 = 𝑥4 + 𝑦 4 . 𝑡 ≥ 0. 𝑡2 + 𝑡 − 306 = 0. Заметим, что 306 = 17 · 18. 𝑡1 = −18, 𝑡2 = 17. Отрицательный корень отбрасываем. Тогда ⎧ ⎨𝑥4 + 𝑦 4 = 17, ⎩𝑥4 𝑦 4 = 16. ⇒ 𝑡2 − 17𝑡 + 16 = 0. 𝑡1 = 1, 𝑡2 = 16. ⎧ ⎨𝑥4 = 1, 1. ⎩𝑦 4 = 16; ⎧ ⎨𝑥4 = 16, 2. ⎩𝑦 4 = 1; ⎧ ⎨𝑥 = ±1, ⎩𝑦 = ±2. ⎧ ⎨𝑥 = ±2, ⎩𝑦 = ±1. Поскольку 𝑥𝑦 = 2, 𝑥 и 𝑦 должны иметь один знак. Ответ: (1; 2), (2; 1), (−1; −2), (−2; −1). Исследуем три системы уравнений с параметром.

26 Теория, примеры и задачи В общем случае решить систему с параметром – значит для любого значения параметра найти все решения системы или установить отсутствие решений. Но условия конкретной задачи, как в следующем примере, могут быть менее жесткими. Пример 15 (ЕГЭ, 2020). Найти все значения параметра 𝑎, при каждом из которых система уравнений ⎧ ⎨𝑥 4 + 𝑦 2 = 𝑎2 , ⎩𝑥2 + 𝑦 = |𝑎 + 1| имеет ровно четыре решения. Решение. Введем обозначение 𝑥2 = 𝑧 . Теперь систему можно записать в виде ⎧ ⎨𝑦 + 𝑧 = |𝑎 + 1|, ⎩𝑦 2 + 𝑧 2 = 𝑎2 ; ⎧ ⎨𝑦 + 𝑧 = |𝑎 + 1|, ⎩(𝑦 + 𝑧)2 − 2𝑦𝑧 = 𝑎2 ; ⎧ ⎨𝑦 + 𝑧 = |𝑎 + 1|, ⎩(𝑎 + 1)2 − 2𝑦𝑧 = 𝑎2 ; ⎧ ⎨𝑦 + 𝑧 = |𝑎 + 1|, ⎩𝑦𝑧 = 𝑎 + 1 . 2 Поскольку каждому положительному значению 𝑧 соответ√ ствует два значения 𝑥 = ± 𝑧 , нам достаточно определить, при каких значениях 𝑎 последняя система уравнений име-

§ 1. Системы двух уравнений 27 ет два положительных решения. Эти решения будем искать как корни квадратного трехчлена 𝑡2 − |𝑎 + 1|·𝑡 + 𝑎 + 21 . 𝐷 = 𝑎2 + 2𝑎 + 1 − 4𝑎 − 2 = 𝑎2 − 2𝑎 − 1 = (𝑎 − 𝑎1 )(𝑎 − 𝑎2 ), √ где 𝑎1,2 = 1 ± 2. √ √ 1) При 𝑎 ∈ (1 − 2; 1 + 2) получим 𝐷 < 0 – трехчлен не имеет вещественных корней; √ 2) при 𝑎 = 1 ± 2 трехчлен имеет два совпадающих корня; √ √ 3) при 𝑎 ∈ (−∞; 1 − √ 2) ∪ (1 + 2; +∞) – два различных |𝑎 + 1|± 𝑎2 − 2𝑎 − 1 корня 𝑡1,2 = . 2 Осталось исключить случаи, когда один из корней отрицателен или равен нулю. √ 2 |𝑎 + 1|+ 𝑎 − 2𝑎 − 1 𝑡1 = всегда неотрицателен, а также 2 не равен 0, так как выражения под модулем и под знаком радикала одновременно в ноль не обращаются. √ 2 √ |𝑎 + 1|− 𝑎 − 2𝑎 − 1 𝑡2 = ≤ 0 ⇒ |𝑎 + 1|≤ 𝑎2 − 2𝑎 − 1. 2 𝑎2 + 2𝑎 + 1 ≤ 𝑎2 − 2𝑎 − 1 ⇒ 𝑎 ≤ −0, 5. (−∞; 1 − √ √ 2) ∪ (1 + 2; +∞) ∖ (−∞; −0, 5] = √ √ = (−0, 5; 1 − 2) ∪ (1 + 2; +∞). Ответ: (−0, 5; 1 − √ √ 2) ∪ (1 + 2; +∞).

28 Теория, примеры и задачи Пример 16 (ЕГЭ, 2020). Найти все значения параметра 𝑎, при каждом из которых система уравнений ⎧ ⎨(𝑎𝑦 − 𝑎𝑥 + 2)(𝑦 − 𝑥 + 3𝑎) = 0, ⎩|𝑥𝑦|= 𝑎 имеет ровно восемь решений. Решение. Из второго уравнения следует, что 𝑎 ≥ 0. Рас- смотрим случай 𝑎 = 0. Тогда из первого уравнения следует 𝑥 = 𝑦 , а из второго 𝑥𝑦 = 0. Значит, при 𝑎 = 0 существует единственное решение: 𝑥 = 𝑦 = 0. Этот случай нас не интересует. В дальнейшем будем рассматривать только 𝑎 > 0. Введем замену переменной 𝑧 = −𝑥. Теперь систему можно переписать в виде ⎧ ⎨(𝑦 + 𝑧 = − 2 ) ∨ (𝑦 + 𝑧 = −3𝑎), 𝑎 ⎩(𝑦𝑧 = 𝑎) ∨ (𝑦𝑧 = −𝑎), где ∨ – логическое «или». Таким образом, нам следует рассмотреть четыре случая: ⎧ ⎨𝑦 + 𝑧 = − 2 , 𝑎 1. ⎩𝑦𝑧 = 𝑎. 2 1 − 𝑎3 ⇒ 𝑡2 + 𝑡 + 𝑎 = 0, 𝐷 = 4 · . 𝑎 𝑎2 𝐷 > 0 при 𝑎 ∈ (0; 1) – два решения; 𝐷 = 0 при 𝑎 = 1 –

§ 1. Системы двух уравнений 29 одно решение. ⎧ ⎨𝑦 + 𝑧 = −3𝑎, 2. ⎩𝑦𝑧 = 𝑎. ⇒ 𝑡2 + 3𝑎𝑡 + 𝑎 = 0, 𝐷 = 𝑎(9𝑎 − 4). 𝐷 > 0 при 𝑎 ∈ ( 94 ; +∞) – два решения; 𝐷 = 0 при 𝑎 = 4 9 – одно решение. ⎧ ⎨𝑦 + 𝑧 = − 2 , 𝑎 3. ⎩𝑦𝑧 = −𝑎. 1 + 𝑎3 2 . ⇒ 𝑡2 + 𝑡 − 𝑎 = 0, 𝐷 = 4 · 𝑎 𝑎2 𝐷 > 0 при 𝑎 ∈ (0; +∞) – два решения. ⎧ ⎨𝑦 + 𝑧 = −3𝑎, 4. ⎩𝑦𝑧 = −𝑎. ⇒ 𝑡2 + 3𝑎𝑡 − 𝑎 = 0, 𝐷 = 𝑎(9𝑎 + 4). 𝐷 > 0 при 𝑎 ∈ (0; +∞) – два решения. Помним, что нас интересуют только положительные значения 𝑎. В двух последних пунктах имеем в сумме четыре решения при всех 𝑎 из интервала (0; +∞). Остальные четыре принадлежат пересечению интервалов 𝑎 ∈ (0; 1) и ( 94 ; +∞) из первых двух пунктов, на каждом из которых имеется два решения: (0; 1) ∩ ( 49 ; +∞) = ( 49 ; 1). Однако√︁решения могут совпадать при 𝑎2 = 3𝑎, т. е. при 𝑎 = ± 23 .

30 Теория, примеры и задачи Отрицательный корень нас √︁ не интересует, а положитель2 ный, как легко проверить, > 49 . Исключим этот слу3 чай. Система уравнений √︁ √︁будет иметь ровно восемь реше4 2 ний при 𝑎 ∈ ( 9 ; 3 ) ∪ ( 23 ; 1). √︁ √︁ Ответ: ( 49 ; 23 ) ∪ ( 23 ; 1). Обычно графики строят в процессе работы над задачей. В нашем случае обратимся к ним для анализа результатов. График первого уравнения распадается на две параллельные прямые, график второго – на две гиперболы. Решениям соответствуют точки пересечения прямых с гипербола4 ми. Как √︁ )︁ на рис. 3, при 𝑎 = 9 (левая граница интер(︁ видно вала 49 ; 23 ) таких пересечений семь, при 𝑎 = 23 (внут(︁ √︁ )︁ ри интервала 94 ; 23 ) – восемь пересечений. На рис. 4 Рис. 3. при 𝑎 = Графики к примеру 16: 𝑎 = √︁ 2 3 4 9 (слева); 𝑎 = 2 3 (справа) (две прямые совпадают) – четыре точки, при

§ 1. Системы двух уравнений 𝑎 = 9 10 Рис. 4. (внутри интервала 31 (︁√︁ Графики к примеру 16: 𝑎 = )︁ 2 ;1 3 √︁ 2 3 ) – восемь точек. На (слева); 𝑎 = рис. 5 при 𝑎 = 1 (граница интервала точек пересечения, при 𝑎 = 4 3 (︁√︁ 9 10 )︁ 2 ;1 3 (справа) ) – восемь (точка справа от 1) – четыре точки пересечения. При движении 𝑎 слева направо вдоль Рис. 5. Графики к примеру 16: 𝑎 = 1 (слева); 𝑎 = 4 3 (справа) вещественной оси одна прямая на графике поднимается

32 Теория, примеры и задачи вверх параллельно самой себе, а другая опускается вниз. Пример 17. Решить систему уравнений ⎧ ⎨|𝑥|+|𝑦|= 1, ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 𝑎. Решение. Из вида уравнений следует, что 𝑎 ≥ 0. Гра- фик первого уравнения – квадрат, второго – окружность √ √ радиусом 𝑎 (рис 6). Если радиус окружности меньше 22 Рис. 6. Графики к примеру 17 или больше 1, система не имеет решений. При радиусе, равном √ 2 2 или 1, существуют четыре решения, а если зна-

§ 1. Системы двух уравнений 33 чение радиуса принадлежит интервалу (︁ √ )︁ 2 ;1 2 – восемь решений, т. е. окружность пересекает квадрат в восьми точках. Теперь перейдем к аналитическому решению. 𝑡2 − 𝑡 + ⎧ ⎨|𝑥|+|𝑦|= 1, ⎧ ⎨|𝑥|+|𝑦|= 1, ⎩(|𝑥|+|𝑦|)2 − 2|𝑥||𝑦|= 𝑎; ⎩|𝑥||𝑦|= 1−𝑎 2 1−𝑎 . 2 = 0. 𝐷 = 2𝑎 − 1. 1. 𝐷 < 0 при 𝑎 < 21 . Решений нет. 2. 𝐷 = 0 при 𝑎 = 3. 𝐷 > 0 при 𝑎 > 1 2 1 2 ⇒ |𝑥|= |𝑦|= 12 . ⇒ 𝑡1,2 = √ 1± 2𝑎−1 . 2 Однако |𝑥|≥ √ 0, |𝑦|≥ 0. Значит, (𝑡1 ≥ 0)&(𝑡2 ≥ 0). 1 + 2𝑎 − 1 𝑡1 = ≥ 0 при любом допустимом 𝑎. √ 2 √ 1 − 2𝑎 − 1 𝑡2 = ≥ 0, когда 2𝑎 − 1 ≤ 1 ⇒ 𝑎 ≤ 1. 2 𝑎 = 1 ⇒ 𝑡1 = 0, 𝑡2 = 1. Соответственно |𝑥|= 0, |𝑦|= 1 или |𝑥|= 1, |𝑦|= 0. При 𝑎 > 1 Решений нет. Теперь мы можем сформулировать ответ. Ответ: При 𝑎 ∈ (−∞; 21 ) ∪ (1; +∞) Решений нет; при 𝑎 = 1 2 – четыре решения: ( 12 ; 12 ), ( 12 ; − 21 ), (− 12 ; 12 ), (− 12 ; − 12 ); при 𝑎 ∈ ( 21 ; 1) – восемь (︁ )︁ решений: (︁ )︁ √ √ √ √ ± 1− 22𝑎−1 ; ± 1+ 22𝑎−1 , ± 1+ 22𝑎−1 ; ± 1− 22𝑎−1 , (︁ )︁ (︁ )︁ √ √ √ √ ± 1− 22𝑎−1 ; ∓ 1+ 22𝑎−1 , ± 1+ 22𝑎−1 ; ∓ 1− 22𝑎−1 ; при 𝑎 = 1 – четыре решения: (1; 0), (0; 1), (−1; 0), (0; −1).

34 Теория, примеры и задачи Следующее задание для тех, кто дружит с логарифмами. Пример 18 (вступительный экзамен, математический фа- культет ЛГПИ им. А. И. Герцена, 1979). Решить систему уравнений ⎧ ⎨𝑥𝑦 = 20, ⎩𝑥lg 𝑦 = 2. Решение. ОДЗ: (𝑥 > 0)&(𝑦 > 0). Возьмем логарифмы от левых и правых частей уравнений. ⎧ ⎨lg 𝑥 + lg 𝑦 = 1 + lg 2, ⎩lg 𝑥 · lg 𝑦 = lg 2. ⇒ 1. ⎧ ⎨lg 𝑥 = 1, ⎩lg 𝑦 = lg 2. 2. ⎧ ⎨lg 𝑥 = lg 2, ⎩lg 𝑦 = 1. ⇒ 𝑥 = 10, 𝑦 = 2 и 𝑥 = 2, 𝑦 = 10. Ответ: (10; 2) и (2; 10). Пример 19 (вступительный экзамен, математический фа- культет Московского областного педагогического института им. Н. К. Крупской, 1979). Решить систему уравнений ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 + √𝑥 + 𝑦 = 20, ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 136. Решение. Обозначим √ 𝑥 + 𝑦 = 𝑡, 𝑡 ≥ 0. Первое уравнение примет вид 𝑡2 + 𝑡 − 20 = 0 ⇒ 𝑡1 = −5, 𝑡2 = 4. Условию

§ 1. Системы двух уравнений 35 𝑡 ≥ 0 удовлетворяет 𝑡 = 4. 𝑥 + 𝑦 = 𝑡2 = 16. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 16, ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 136; ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 16, ⎩𝑥𝑦 = 60. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 16, ⎩(𝑥 + 𝑦)2 − 2𝑥𝑦 = 136; ⇒ 1. ⎧ ⎨𝑥 = 6, ⎩𝑦 = 10. 2. ⎧ ⎨𝑥 = 10, ⎩𝑦 = 6. Ответ: (6; 10) и (10; 6). 1.2. Задачи 7 ⇔ 41 ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −7, 1. ⎩𝑥𝑦 = 10. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 3, 2. ⎩𝑥𝑦 = 2. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 8, 3. ⎩𝑥𝑦 = 12. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −3, 4. ⎩𝑥𝑦 = 2. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 3, 5. ⎩𝑥𝑦 = 4. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 1, 6. ⎩𝑥𝑦 = −2. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −1, 7. ⎩𝑥𝑦 = −12. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −5, 8. ⎩𝑥𝑦 = −14. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 4, 9. ⎩𝑥𝑦 = −21.

36 Теория, примеры и задачи ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −4, 10. ⎩𝑥𝑦 = −12. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 5, 13. ⎩𝑥𝑦 = 3. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 9, 11. ⎩𝑥𝑦 = 18. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −4, 12. ⎩𝑥𝑦 = −45. ⎧ ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −2, ⎨𝑥 + 𝑦 = √3 + 1, 15. 14. ⎩𝑥𝑦 = −2. ⎩𝑥𝑦 = √3. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 3, 16. ⎩𝑥𝑦 = −1. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = √2 + √3, 17. ⎩𝑥𝑦 = √6. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 2, 18. ⎩𝑥𝑦 = −1. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 2, 19. ⎩𝑥𝑦 = 5. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 4, 20. ⎩𝑥𝑦 = 3. ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 5, 21. ⎩𝑥𝑦 = −2. ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 25, 22. ⎩𝑥 + 𝑦 = 7. ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 13, 23. ⎩𝑥𝑦 = −7. ⎧ ⎧ ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 8, ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 34, ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 101, 26. 25. 24. ⎩𝑥𝑦 = −4. ⎩𝑥𝑦 = 15. ⎩𝑥 + 𝑦 = 11. ⎧ ⎧ ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 5, ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 13, ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 74, 27. 28. 29. ⎩𝑥 + 𝑦 = 3. ⎩𝑥 + 𝑦 = 5. ⎩𝑥𝑦 = −5. ⎧ ⎧ ⎨𝑥𝑦 − 2(𝑥 + 𝑦) = 2, ⎨𝑥2 − 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 19, 30. 31. ⎩𝑥𝑦 + 𝑥 + 𝑦 = 29. ⎩𝑥𝑦 = −7.

§ 1. Системы двух уравнений 37 ⎧ ⎨𝑥2 + 4𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 94, 32. ⎩𝑥𝑦 = 15. ⎧ ⎨𝑥2 − 6𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 8, 33. ⎩𝑥𝑦 = 7. ⎧ ⎨𝑥2 + 3𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 79, 34. ⎩𝑥𝑦 = 15. ⎧ ⎨𝑥2 − 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 19, 35. ⎩𝑥2 + 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 49. ⎧ ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 7, ⎨𝑥 + 𝑦 = 8, 36. 37. ⎩𝑥2 − 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 19. ⎩𝑥2 + 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 52. ⎧ ⎧ ⎨𝑥𝑦 = 15, ⎨𝑥2 + 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 13, 38. 39. ⎩𝑥 + 𝑦 + 𝑥2 + 𝑦 2 = 42. ⎩𝑥2 − 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 7. ⎧ ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 + 𝑥𝑦 = 5, ⎨𝑥 + 2𝑥𝑦 + 𝑦 = 10, 40. 41. ⎩𝑥 + 𝑦 − 𝑥𝑦 = 1. ⎩𝑥 − 2𝑥𝑦 + 𝑦 = −2. ⎧ ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 − 7 = 0, ⎨𝑥 + 𝑦 = 2, 43. 42. ⎩𝑥2 + 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 43. ⎩𝑥2 + 𝑦 2 − 𝑥𝑦 = −7. ⎧ ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 + 4𝑥𝑦 = 6, ⎨𝑥𝑦 − 3𝑥 − 3𝑦 = −8, 44. 45. ⎩𝑥𝑦(𝑥 + 𝑦) = 2. ⎩𝑥2 + 𝑦 2 − 5𝑥 − 5𝑦 = −12. ⎧ ⎨𝑥𝑦 − 7𝑥 − 7𝑦 = −9, 46. ⎩𝑥2 + 𝑦 2 + 11(𝑥 + 𝑦) = 16. ⎧ ⎨𝑥𝑦 − 3𝑥 − 3𝑦 = −5, 47. ⎩𝑥2 + 𝑦 2 − 5𝑥 − 5𝑦 = 0.

38 Теория, примеры и задачи ⎧ ⎨2𝑥2 + 𝑥𝑦 + 2𝑦 2 − 𝑥 − 𝑦 = 3, 48. ⎩𝑥2 + 𝑦 2 − 5𝑥𝑦 + 3𝑥 + 3𝑦 = 3. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 2, 49. ⎩𝑥2 − 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 1. ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 7, 51. ⎩𝑥4 + 𝑥2 𝑦 2 + 𝑦 4 = 21. ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 7 + 𝑥𝑦, 50. ⎩𝑥3 + 𝑦 3 = 6𝑥𝑦 − 1. ⎧ ⎨𝑥3 + 𝑦 3 = 133, 52. ⎩𝑥 + 𝑦 = 7. ⎧ ⎨𝑥3 + 𝑦 3 = 28, 53. ⎩𝑥2 𝑦 + 𝑥𝑦 2 = 12. ⎧ ⎨𝑥2 − 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 7, 54. ⎩𝑥4 + 𝑥2 𝑦 2 + 𝑦 4 = 91. ⎧ ⎨𝑥2 − 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 3, 55. ⎩𝑥4 + 𝑥2 𝑦 2 + 𝑦 4 = 21. ⎧ ⎨𝑥2 − 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 21, 56. ⎩𝑥4 + 𝑥2 𝑦 2 + 𝑦 4 = 609. ⎧ ⎨𝑥𝑦 = 3, 57. ⎩𝑥4 + 𝑦 4 + 𝑥2 + 𝑦 2 = 92. ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 5, 59. ⎩𝑥4 + 𝑦 4 = 17. ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑥𝑦 + 𝑦 2 = 3, 58. ⎩𝑥𝑦(𝑥2 + 𝑦 2 ) = 2. ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 13, 60. ⎩𝑥3 + 𝑦 3 = 19. ⎧ ⎪ ⎨ 1 + 1 = 1, 𝑦 2 62. 𝑥 ⎪ ⎩𝑥 + 𝑦 = 9. ⎧ ⎨𝑥3 + 𝑦 3 − 𝑥𝑦 + 2𝑥 + 2𝑦 = 5, 61. ⎩𝑥𝑦 + 𝑥 + 𝑦 = 3. ⎧ ⎪ ⎨ 1 + 1 = 1, 𝑦 2 63. 𝑥 ⎪ ⎩𝑥𝑦 = −2. ⎧ ⎪ ⎨ 1 + 1 = 2, 𝑦 3 64. 𝑥 ⎪ ⎩𝑥 + 𝑦 = 8.

§ 1. Системы двух уравнений 39 ⎧ ⎧ ⎧ 1 1 5 1 1 ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ + = 5, ⎨ 1 + 1 = 5, ⎨ + = , 𝑥 𝑦 𝑦 4 67. 𝑥 𝑦 6 65. 66. 𝑥 1 1 3 ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ + ⎩ ⎩ = 13. 𝑥𝑦 = . 𝑥 + 𝑦 = 5. 𝑥2 𝑦 2 8 ⎧ ⎧ ⎧ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ 𝑥 + 𝑦 = 13 , ⎨ 1 + 1 = 5, ⎨ 1 + 1 = 1, 𝑥 6 69. 𝑥 𝑦 4 𝑦 68. 𝑦 70. 𝑥 ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥 + 𝑦 = 5. ⎩𝑥𝑦(𝑥 + 𝑦) = 20. ⎩𝑥𝑦 = 1. ⎧ ⎧ ⎧ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ 1 + 1 = 8, ⎨ 1 + 1 = 1, ⎨ 1 + 1 = 1, 𝑦 𝑦 7 73. 𝑥 𝑦 3 72. 𝑥 71. 𝑥 ⎪ ⎪ ⎪ 2 2 ⎩𝑥 + 𝑦 = 8. ⎩𝑥 + 𝑦 = 160. ⎩𝑥 + 𝑦 = 4. ⎧ ⎧ ⎧ 1 1 3 ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ + = , ⎨ 1 + 1 = −1, ⎨𝑥2 + 𝑦 2 = 29, 𝑥 𝑦 2 𝑥 𝑦 2 74. 76. 𝑥 𝑦 29 1 1 5 75. ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ + ⎩𝑥 + 𝑦 = 1. ⎩ + = . = . 2 2 𝑦 𝑥 10 𝑥 𝑦 4 ⎧ ⎧ 2 𝑥 𝑦2 97 ⎪ ⎪ ⎨ 1 + 1 = 5, ⎨ 2+ 2 = , 2 𝑥 36 𝑦2 4 77. 𝑥 78. 𝑦 ⎪ ⎪ ⎩𝑥 + 𝑦 = 1. ⎩ 1 + 1 = 5. 𝑥 𝑦 ⎧ ⎧ 2 𝑥 𝑦2 97 ⎪ ⎪ ⎨ 𝑥 + 𝑦 = 34 , ⎨ 2+ 2 = , 𝑦 𝑥 36 𝑦 𝑥 15 79. 80. ⎪ ⎪ ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 34. ⎩ 1 + 1 = 5. 𝑥 𝑦 6 ⎧ ⎧ 17 𝑥 𝑦 ⎪ ⎪ ⎨ + = , ⎨𝑥 + 𝑦 + 1 + 1 = 4, 𝑥 4 𝑥 𝑦 81. 𝑦 82. 17 ⎪ ⎪ 2 2 ⎩𝑥 + 𝑦 = . ⎩𝑥𝑦(𝑥 + 𝑦) = 2. 4

40 Теория, примеры и задачи ⎧ ⎪ ⎨1 + 1 + 1 = 7, 2 𝑥𝑦 𝑦 2 16 83. 𝑥 ⎪ ⎩𝑥𝑦 = 8. ⎧ 2 𝑥 𝑦2 ⎪ ⎨ + = 12, 𝑦 𝑥 84. ⎪ ⎩ 1 + 1 = 1. 𝑥 𝑦 3 ⎧ ⎧ ⎪ ⎪ ⎨𝑥𝑦(𝑥 + 𝑦) = 2, ⎨𝑥 + 𝑦 = 5, 85. 1 86. 1 1 𝑥−3 𝑦−3 ⎪ ⎪ + =− . ⎩ + = 2. ⎩ 𝑥 𝑦 𝑦+4 𝑥+4 20 ⎧ ⎧ 2 2 ⎪ ⎪ ⎨𝑥2 𝑦 + 𝑥𝑦 2 = −2, ⎨𝑥 + 𝑦 = 𝑥 + 𝑦 , 2 𝑥2 𝑦 𝑥 87. 88. 𝑦 1 1 1 ⎪ ⎪ = . ⎩ + ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 2. 𝑥𝑦 𝑥 + 𝑦 2 ⎧ (︂ 2 )︂ (︂ )︂ 2 𝑥 𝑦 𝑦 𝑥 ⎪ ⎨2 + + −9 = −14, 𝑦 2 𝑥2 𝑦 𝑥 89. ⎪ ⎩𝑥2 + 𝑦 2 = 5. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 + √𝑥𝑦 = 21, 90. ⎩𝑥𝑦 = 36. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 10, 92. √ ⎩ 𝑥 + √𝑦 = 4. √︂ ⎧√︂ 𝑥 𝑦 5 ⎪ ⎨ + = , 𝑦 𝑥 2 94. ⎪ ⎩𝑥 + 𝑦 = 10. ⎧ √︀ ⎨𝑥 + 𝑦 + 𝑥2 + 𝑦 2 = 𝑥𝑦 , 2 91. ⎩𝑥𝑦 = 48. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 − √𝑥𝑦 = 7, 93. ⎩𝑥2 + 𝑦 2 + 𝑥𝑦 = 133. √︂ ⎧√︂ 𝑥 𝑦 41 ⎪ ⎨ + = , 𝑦 𝑥 20 95. ⎪ ⎩𝑥 + 𝑦 = 41.

§ 2. Симметрия относительно выражений 2.1. Теория и примеры 35 ⇔ 50 Пусть 𝐹 (𝜙(𝑥, 𝑦), 𝜓(𝑥, 𝑦)) – многочлен от двух выражений: 𝜙(𝑥, 𝑦) и 𝜓(𝑥, 𝑦). Определение 5. Будем говорить, что многочлен 𝐹 (𝜙(𝑥, 𝑦), 𝜓(𝑥, 𝑦)) симметричен относительно выражений 𝜙(𝑥, 𝑦) и 𝜓(𝑥, 𝑦), если имеет место тождество 𝐹 (𝜓(𝑥, 𝑦), 𝜙(𝑥, 𝑦)) ≡ 𝐹 (𝜙(𝑥, 𝑦), 𝜓(𝑥, 𝑦)). Заметим, что 𝜙(𝑥, 𝑦) и 𝜓(𝑥, 𝑦) в общем случае несимметричны, а значит, и 𝐹 (𝜙(𝑥, 𝑦), 𝜓(𝑥, 𝑦)) в общем случае не является симметрическим выражением от 𝑥 и 𝑦 . Определение 6. Будем называть систему уравнений симметрической относительно 𝜙(𝑥, 𝑦) и 𝜓(𝑥, 𝑦), если все входящие в нее выражения симметричны относительно 𝜙(𝑥, 𝑦) и 𝜓(𝑥, 𝑦). Пример 13. ⎧ ⎨2𝑥 − 3𝑦 = 5, ⎩𝑥𝑦 = 6. Решение: ⎧ ⎨(2𝑥) + (−3𝑦) = 5, ⎩(2𝑥)(−3𝑦) = −36, ⇒ 𝑡2 − 5𝑡 − 36 = 0 ⇒ 𝑡1 = −4, 𝑡2 = 9.

42 1. Теория, примеры и задачи ⎧ ⎨2𝑥 = −4, ⎧ ⎨𝑥 = −2, ⎩−3𝑦 = 9; ⎩𝑦 = −3. Ответ: (−2; −3), ⎧ ⎨2𝑥 = 9, 2. ⎩−3𝑦 = −4; ⎧ ⎪ ⎨𝑥 = 9 , 2 4 ⎪ ⎩ 𝑦= . 3 )︀ 4 ; . 2 3 (︀ 9 Разберем решение. Левую и правую части второго уравнения мы умножили на 2 и на −3 и, таким образом, получили систему, симметричную относительно выражений (2𝑥) и (−3𝑦). Далее, опираясь на обратную теорему Виета, нашли значения этих выражений как корней некоторого квадратного уравнения, а затем и сами неизвестные. Пример 14. ⎧ ⎨5𝑥 − 2𝑦 = 24, ⎩𝑥𝑦 = −1. Решение: ⎧ ⎨(5𝑥) + (−2𝑦) = 24, √ ⇒ 𝑡2 −24𝑡+10 = 0 ⇒ 𝑡1,2 = 12± 134. ⎩(5𝑥)(−2𝑦) = 10. ⎧ ⎨5𝑥 = 12 − √134, 1. ⎩−2𝑦 = 12 + √134; ⎧ ⎨5𝑥 = 12 + √134, 2. ⎩−2𝑦 = 12 − √134; ⎧ ⎨𝑥 = ⎩𝑦 = √ 12− 134 , 5 √ −12− 134 . 2 ⎧ ⎨𝑥 = ⎩𝑦 = √ 12+ 134 , 5 √ −12+ 134 . 2

§ 2. Симметрия относительно выражений Ответ: (︁ )︁ √ √ 12− 134 −12− 134 ; , 5 2 (︁ 43 )︁ √ √ 12+ 134 −12+ 134 ; . 5 2 Тот, кому приходилось решать такие системы методом подстановки, согласится, что у нас это получилось быстро и без особого напряжения. Пример 15. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 8, ⎩(𝑥 − 3)(𝑦 + 1) = 8. Решение: ⎧ ⎨(𝑥 − 3) + (𝑦 + 1) = 6, ⎩(𝑥 − 3)(𝑦 + 1) = 8; 1. ⎧ ⎨𝑥 − 3 = 2, ⎩𝑦 + 1 = 4. 2. ⎧ ⎨𝑥 − 3 = 4, ⎩𝑦 + 1 = 2. Ответ: (5; 3), (7; 1). Пример 16. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 5, ⎩(𝑥 − 2)(𝑦 + 4) = 3. Решение: ⎧ ⎨(𝑥 − 2) + (𝑦 + 4) = 7, ⎩(𝑥 − 2)(𝑦 + 4) = 3. 2 ⇒ 𝑡 −7𝑡+3 = 0 ⇒ 𝑡1,2 = 7± √ 2 37 .

44 Теория, примеры и задачи √ √ ⎧ ⎧ 11 − 7 − 37 37 ⎪ ⎪ ⎨𝑥 − 2 = , ⎨𝑥 = , 2√ 2√ 1. ⎪ ⎩𝑦 = −1 + 37 . ⎩𝑦 + 4 = 7 + 37 ; ⎪ 2 2 √ √ ⎧ ⎧ 7 + 37 11 + 37 ⎪ ⎪ ⎨𝑥 − 2 = , ⎨𝑥 = , 2√ 2√ 2. ⎪ ⎩𝑦 + 4 = 7 − 37 ; ⎪ ⎩𝑦 = −1 − 37 . 2 2 (︁ √ √ )︁ (︁ √ √ )︁ Ответ: 11−2 37 ; −1+2 37 , 11+2 37 ; −1−2 37 . Пример 17. ⎧ ⎨3𝑥 + 5𝑦 = 11, ⎩(𝑥 + 1)(𝑦 − 2) = −4. Решение: ⎧ ⎨3𝑥 + 5𝑦 = 11, ⎩(3𝑥 + 3)(5𝑦 − 10) = −60; ⎧ ⎨(3𝑥 + 3) + (5𝑦 − 10) = 4, ⎩(3𝑥 + 3)(5𝑦 − 10) = −60. 𝑡2 − 4𝑡 − 60 = 0 ⇒ 𝑡1 = 10, ⎧ ⎧ ⎨3𝑥 + 3 = 10, ⎨3𝑥 = 7, 1. ⎩5𝑦 − 10 = −6; ⎩5𝑦 = 4; 𝑡2 = −6. ⎧ ⎪ ⎨𝑥 = 7 , 3 4 ⎪ ⎩ 𝑦= . 5

§ 2. Симметрия относительно выражений 2. Ответ: ⎧ ⎨3𝑥 + 3 = −6, ⎧ ⎨3𝑥 = −9, ⎧ ⎨𝑥 = −3, ⎩5𝑦 − 10 = 10; ⎩5𝑦 = 20; ⎩𝑦 = 4. ;4 3 5 (︀ 7 45 )︀ , (−3; 4). Пример 18. ⎧ ⎨3𝑥 − 4𝑦 = 5, ⎩(𝑥 − 2)(𝑦 − 3) = 2. Решение: ⎧ ⎨3𝑥 − 4𝑦 = 5, ⎩(3𝑥 − 6)(−4𝑦 + 12) = −24; ⎧ ⎨(3𝑥 − 6) + (−4𝑦 + 12) = 11, ⎩(3𝑥 − 6)(−4𝑦 + 12) = −24. √ √ 217 11 − 217 𝑡2 − 11𝑡 − 24 = 0 ⇒ 𝑡1 = , 𝑡2 = . 2 2 √ √ ⎧ ⎧ ⎪ ⎪ ⎨3𝑥 − 6 = 11 + 217 , ⎨𝑥 = 23 + 217 , 2 √ 6√ 1. ⎪ ⎪ 11 − 217 13 + 217 ⎩−4𝑦 + 12 = ; ⎩𝑦 = . 2 8 √ √ ⎧ ⎧ 11 − 23 − 217 217 ⎪ ⎪ ⎨3𝑥 − 6 = ⎨𝑥 = , , 2 √ 6√ 2. ⎪ ⎩−4𝑦 + 12 = 11 + 217 ; ⎪ ⎩𝑦 = 13 − 217 . 2 8 (︁ √ )︁ (︁ √ )︁ √ √ Ответ: 23+6 217 ; 13+8 217 , 23−6 217 ; 13−8 217 . 11 + Следующий прием основан на тождестве, доказательство

46 Теория, примеры и задачи которого не составляет труда: 𝑥𝑦 + 𝑎𝑥 + 𝑏𝑦 = (𝑥 + 𝑏)(𝑦 + 𝑎) − 𝑎𝑏. Пример 19. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 8, ⎩3𝑥 − 2𝑦 + 𝑥𝑦 = 14. Решение: ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 8, ⎩(𝑥 − 2)(𝑦 + 3) + 6 = 14; 1. ⎧ ⎨𝑥 − 2 = 1, ⎩𝑦 + 3 = 8; ⎧ ⎨(𝑥 − 2) + (𝑦 + 3) = 9, ⎩(𝑥 − 2)(𝑦 + 3) = 8. 𝑡1 = 1, 𝑡2 = 8. ⎧ ⎧ ⎨𝑥 − 2 = 8, ⎨𝑥 = 3, 2. ⎩𝑦 + 3 = 1; ⎩𝑦 = 5. Ответ: (3; 5), (10; −2). Пример 20. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 5, ⎩2𝑥 + 5𝑦 + 𝑥𝑦 = −2. ⎧ ⎨𝑥 = 10, ⎩𝑦 = −2.

§ 2. Симметрия относительно выражений 47 Решение: ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 5, ⎩(𝑥 + 5)(𝑦 + 2) = 8; ⎧ ⎨(𝑥 + 5) + (𝑦 + 2) = 12, ⎩(𝑥 + 5)(𝑦 + 2) = 8. √ ⇒ 𝑡2 − 12𝑡 + 8 = 0 ⇒ 𝑡1,2 = 6 ± 2 7. ⎧ ⎧ ⎨𝑥 + 5 = 6 − 2√7, ⎨𝑥 = 1 − 2√7, 1. ⎩𝑦 + 2 = 6 + 2√7; ⎩𝑦 = 4 + 2√7. ⎧ ⎧ ⎨𝑥 + 5 = 6 + 2√7, ⎨𝑥 = 1 + 2√7, 2. ⎩𝑦 + 2 = 6 − 2√7; ⎩𝑦 = 4 − 2√7. √ √ )︀ (︀ √ √ )︀ Ответ: 1 − 2 7; 4 + 2 7 , 1 + 2 7; 4 − 2 7 . (︀ Пример 21. ⎧ ⎨4𝑥 + 7𝑦 = 15, ⎩3𝑥 − 5𝑦 + 2𝑥𝑦 = 5. Решение: ⎧ ⎨4𝑥 + 7𝑦 = 15, ⎩ 3 𝑥 − 5 𝑦 + 𝑥𝑦 = 5 ; 2 2 2 ⎧ ⎪ ⎨4𝑥 + 7𝑦 = 15, )︂ (︂ )︂ (︂ 3 5 5 ⎪ 𝑦+ =− . ⎩ 𝑥− 2 2 4

48 Теория, примеры и задачи ⎧ (︂ )︂ ⎧ 21 31 ⎪ ⎪ ⎪ = , ⎨4𝑥 + 7𝑦 = 15, ⎨(4𝑥 − 10) + 7𝑦 + 2 2 (︂ )︂ (︂ )︂ 21 21 ⎪ ⎪ = −35;⎪ ⎩(4𝑥 − 10) 7𝑦 + = −35. ⎩(4𝑥 − 10) 7𝑦 + 2 2 35 31 𝑡 − 35 = 0 ⇒ 𝑡1 = −2, 𝑡2 = . 2 2 ⎧ ⎧ ⎧ ⎨4𝑥 − 10 = −2, ⎨4𝑥 = 8, ⎨𝑥 = 2, 1. ⎩7𝑦 + 21 = 35 ; ⎩7𝑦 = 7; ⎩𝑦 = 1. 2 2 ⎧ ⎧ ⎧ 35 55 ⎪ ⎪ ⎪ ⎨4𝑥 − 10 = , ⎨4𝑥 = , ⎨𝑥 = 55 , 2 2 8 2. 21 25 25 ⎪ ⎪ ⎪ ⎩7𝑦 + ⎩ ⎩ = −2; 7𝑦 = − ; 𝑦=− . 2 2 14 (︀ 55 25 )︀ Ответ: (2; 1), 8 ; − 14 . ⇒ 𝑡2 − Не проще ли было в первом уравнении выразить 𝑥 через 𝑦 и подставить во второе? Возможно. Однако здесь мы всего лишь иллюстрируем прием, который в другой ситуации может оказаться более эффективным. Пример 22. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −8, ⎩𝑥2 + 𝑦 2 + 6𝑥 + 2𝑦 = 0.

§ 2. Симметрия относительно выражений Решение: ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −8, ⎩(𝑥 + 3)2 + (𝑦 + 1)2 = 10; ⎧ ⎨𝑢 = 𝑥 + 3, ⎧ ⎨(𝑥 + 3) + (𝑦 + 1) = −4, ⎩(𝑥 + 3)2 + (𝑦 + 1)2 = 10. ⎧ ⎨𝑢 + 𝑣 = −4, ⎩𝑢2 + 𝑣 2 = 10; ⎩𝑣 = 𝑦 + 1; ⎧ ⎨𝑢 + 𝑣 = −4, ⎩𝑢𝑣 = 3. ⎧ ⎨𝑢 + 𝑣 = −4, ⎩(𝑢 + 𝑣)2 − 2𝑢𝑣 = 10. ⇒ 𝑡1 = −1, 𝑡2 = −3. ⎧ ⎨𝑢 = −1, ⎧ ⎨𝑥 + 3 = −1, ⎧ ⎨𝑥 = −4, ⎩𝑣 = −3; ⎧ ⎨𝑢 = −3, 2. ⎩𝑣 = −1; ⎩𝑦 + 1 = −3; ⎩𝑦 = −4. ⎧ ⎨𝑥 = −6, ⎩𝑦 = −2. 1. ⎧ ⎨𝑥 + 3 = −3, ⎩𝑦 + 1 = −1; Ответ: (−4; −4), (−6; −2). Пример 23. ⎧ ⎨𝑥𝑦 + 𝑥2 = 2, ⎩2𝑥 + 3𝑦 = 4. Решение: ⎧ ⎨𝑥(𝑥 + 𝑦) = 2, ⎩3(𝑥 + 𝑦) − 𝑥 = 4. 49

50 Теория, примеры и задачи Введем замену переменных 𝑥 + 𝑦 = 𝑧 . ⎧ ⎨−𝑥 + 3𝑧 = 4, ⎩𝑥𝑧 = 2; ⎧ ⎨(−𝑥) + (3𝑧) = 4, ⎩(−𝑥)(3𝑧) = −6. √ 𝑡2 − 4𝑡 − 6 = 0 ⇒ 𝑡1,2 = 2 ± 10. ⎧ ⎧ ⎨−𝑥 = 2 − √10, ⎨𝑥 = −2 + √10, 1. √ ⎩3(𝑥 + 𝑦) = 2 + √10; ⎩𝑦 = 8−2 10 . 3 2. Ответ: ⎧ ⎨−𝑥 = 2 + √10, ⎧ ⎨𝑥 = −2 − √10, ⎩3(𝑥 + 𝑦) = 2 − √10; ⎩𝑦 = (︁ −2 + √ √ 10; 8−23 10 √ 8+2 10 . 3 )︁ (︁ √ )︁ √ , −2 − 10; 8+23 10 . 2.2. Задачи 41 ⇔ 54 ⎧ ⎨𝑥 + 5𝑦 = 7, 96. ⎩𝑥𝑦 = 2. ⎧ ⎨7𝑥 − 4𝑦 = 2, 97. ⎩𝑥𝑦 = 6. ⎧ ⎨2𝑥 − 5𝑦 = −4, 98. ⎩𝑥𝑦 = 6. ⎧ ⎧ ⎧ ⎨3𝑥 − 7𝑦 = 8, ⎨5𝑥 + 𝑦 = −5, ⎨5𝑥 − 2𝑦 = 10, 99. 100. 101. ⎩𝑥𝑦 = 5. ⎩𝑥𝑦 = −10. ⎩𝑥𝑦 = 20.

§ 2. Симметрия относительно выражений 51 ⎧ ⎧ ⎧ ⎨11𝑥 − 3𝑦 = 3, ⎨2𝑥 + 3𝑦 = 43, ⎨5𝑥 − 4𝑦 = 5, 102. 103. 104. ⎩𝑥𝑦 = 30. ⎩𝑥𝑦 = 72. ⎩𝑥𝑦 = 15. ⎧ ⎧ ⎧ ⎨3𝑥 + 4𝑦 = 2, ⎨𝑥 − 7𝑦 = −1, ⎨2𝑥 + 5𝑦 = −2, 105. 106. 107. ⎩𝑥𝑦 = −4. ⎩𝑥𝑦 = 6. ⎩𝑥𝑦 = −12. ⎧ ⎧ ⎧ ⎨2𝑥 + 5𝑦 = 2, ⎨2𝑥 − 5𝑦 = 10, ⎨3𝑥 − 𝑦 = 8, 108. 109. 110. ⎩𝑥𝑦 = 5. ⎩𝑥𝑦 = 2. ⎩𝑥𝑦 = 2. ⎧ ⎧ ⎧ ⎨7𝑥 + 2𝑦 = 20, ⎨3𝑥 − 2𝑦 = 3, ⎨2𝑥 + 6𝑦 = 13, 111. 112. 113. ⎩𝑥𝑦 = −1. ⎩𝑥𝑦 = −3. ⎩𝑥𝑦 = 2. ⎧ ⎧ ⎧ ⎨2𝑥 − 9𝑦 = 5, ⎨7𝑥 − 5𝑦 = −14, ⎨3𝑥 + 6𝑦=−18, 114. 115. 116. ⎩𝑥𝑦 = −2. ⎩𝑥𝑦 = 1. ⎩𝑥𝑦 = 3. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 5, 117. ⎩(𝑥 + 2)(𝑦 + 3) = 24. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −3, 118. ⎩(𝑥 − 2)(𝑦 + 1) = −5. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 7, 119. ⎩(𝑥 + 2)(𝑦 − 3) = 8. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 4, 120. ⎩(𝑥 + 3)(𝑦 + 3) = 24. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −7, 121. ⎩(𝑥 − 2)(𝑦 + 2) = 12. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 2, 122. ⎩(𝑥 + 5)(𝑦 − 3) = −12.

52 Теория, примеры и задачи ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 20, 123. ⎩(𝑥 − 8)(𝑦 − 2) = 16. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −12, 124. ⎩(𝑥 + 10)(𝑦 + 6) = 4. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 5, 125. ⎩(𝑥 + 1)(𝑦 + 2) = 7. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 7, 126. ⎩(𝑥 − 1)(𝑦 − 3) = 2. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 2, 127. ⎩(𝑥 + 3)(𝑦 − 2) = 5. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 8, 128. ⎩(𝑥 + 2)(𝑦 + 4) = 2. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −6, 129. ⎩(𝑥 − 2)(𝑦 + 5) = 3. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 1, 130. ⎩(𝑥 − 5)(𝑦 − 6) = 2. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 3, 131. ⎩(𝑥 − 5)(𝑦 + 6) = 4. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 2, 132. ⎩(𝑥 + 1)(𝑦 + 2) = −3. ⎧ ⎨2𝑥 + 3𝑦 = 8, 133. ⎩(𝑥 + 2)(𝑦 + 1) = 9. ⎧ ⎨5𝑥 − 𝑦 = 2, 134. ⎩(𝑥 + 3)(𝑦 − 2) = 4. ⎧ ⎨3𝑥 + 4𝑦 = −7, 135. ⎩(𝑥 − 5)(𝑦 + 2) = −6. ⎧ ⎨𝑥 − 7𝑦 = 1, 136. ⎩(𝑥 − 2)(𝑦 − 3) = −12. ⎧ ⎨3𝑥 + 𝑦 = −2, 137. ⎩(𝑥 + 3)(𝑦 − 5) = −8. ⎧ ⎨2𝑥 − 5𝑦 = −1, 138. ⎩(𝑥 + 3)(𝑦 + 5) = 30.

§ 2. Симметрия относительно выражений ⎧ ⎨2𝑥 − 3𝑦 = 20, 139. ⎩(𝑥 + 10)(𝑦 + 5) = 2. ⎧ ⎨3𝑥 + 5𝑦 = 2, 140. ⎩(𝑥 + 2)(𝑦 − 1) = 3. ⎧ ⎨7𝑥 − 5𝑦 = 3, 141. ⎩(𝑥 − 3)(𝑦 + 5) = 5. ⎧ ⎨2𝑥 − 𝑦 = −2, 142. ⎩(𝑥 − 1)(𝑦 − 1) = 5. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 4, 143. ⎩3𝑥 − 8𝑦 + 𝑥𝑦 = −6. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 8, 145. ⎩7𝑥 + 3𝑦 + 𝑥𝑦 = 44. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −2, 144. ⎩2𝑥 + 𝑦 + 𝑥𝑦 = −14. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = 5, 147. ⎩5𝑥 + 2𝑦 + 2𝑥𝑦 = 28. 53 ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −1, 146. ⎩3𝑥 − 8𝑦 − 𝑥𝑦 = 36. ⎧ ⎨𝑥 + 𝑦 = −4, 148. ⎩3𝑥 + 5𝑦 − 3𝑥𝑦 = −28.

§ 3. Cистемы трех уравнений 3.1. Теория и примеры 50 ⇔ 70 Докажем теорему Виета для случая многочлена 3-й степени. Пусть многочлен представлен в виде 𝑥3 + 𝑝𝑥2 + 𝑟𝑥 + 𝑞 (4) и имеет вещественные корни 𝑥1 , 𝑥2 и 𝑥3 . Тогда его можно разложить в произведение линейных членов: 𝑥3 + 𝑝𝑥2 + 𝑟𝑥 + 𝑞 = (𝑥 − 𝑥1 )(𝑥 − 𝑥2 )(𝑥 − 𝑥3 ). Раскроем скобки и приведем подобные: (𝑥 − 𝑥1 )(𝑥 − 𝑥2 )(𝑥 − 𝑥3 ) = = 𝑥3 − (𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥3 )𝑥2 + (𝑥1 𝑥2 + 𝑥1 𝑥3 + 𝑥2 𝑥3 )𝑥 − 𝑥1 𝑥2 𝑥3 . Приравняем коэффициенты при степенях 𝑥: ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑥2 + 𝑥3 = −𝑝, ⎪ ⎪ ⎨ 1 𝑥1 𝑥2 + 𝑥1 𝑥3 + 𝑥2 𝑥3 = 𝑟, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥 𝑥 𝑥 = −𝑞. 1 2 3 (5)

§ 3. Cистемы трех уравнений 55 Теорема 5 (теорема Виета). Если 𝑥1 , 𝑥2 и 𝑥3 – корни многочлена (4), то их сумма равна коэффициенту при 𝑥2 с противоположным знаком, сумма попарных произведений – коэффициенту при 𝑥, а произведение 𝑥1 𝑥2 𝑥3 – свободному члену с противоположным знаком (5). Теорема 6 (обратная теорема Виета). Если перемен- ные 𝑥1 , 𝑥2 и 𝑥3 удовлетворяют условиям (5), то они являются корнями многочлена (4). Определение 7. Многочлен 𝐹 (𝑥, 𝑦, 𝑧) от трех переменных 𝑥, 𝑦 и 𝑧 будем называть симметрическим, если в результате любых перестановок входящих в него переменных 𝑥, 𝑦 и 𝑧 получается многочлен, тождественный исходному. Например, 𝐹 (𝑧, 𝑥, 𝑦) ≡ 𝐹 (𝑥, 𝑦, 𝑧). Следует обратить внимание на то, что симметричностью многочлен обладает только относительно заданного набора переменных. Так, многочлен 𝑥+𝑦 симметричен относительно 𝑥 и 𝑦 , но несимметричен относительно 𝑥, 𝑦 и 𝑧 . Как и в случае двух переменных, симметрическими могут быть не только многочлены, но и другие выражения, √ √ 𝑥2 + 𝑦 2 + 𝑧 2 √ например: , 2𝑥 + 2𝑦 + 2𝑧 , 2𝑥 + 2𝑦 + 2𝑧 . 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 Определение 8. Выражение 𝐹 (𝑥, 𝑦, 𝑧) от трех переменных 𝑥, 𝑦 и 𝑧 будем называть симметрическим, если в результате любых перестановок входящих в него

56 Теория, примеры и задачи переменных 𝑥, 𝑦 и 𝑧 получается выражение, тождественное исходному. Определение 9. Многочлены 𝜎1 = 𝑥 + 𝑦 + 𝑧, 𝜎2 = 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 и 𝜎3 = 𝑥𝑦𝑧 – элементарные симметрические многочлены от переменных 𝑥, 𝑦 и 𝑧 . Приведем без доказательства две теоремы. Теорема 6. Если в любом многочлене 𝐹 (𝜎1 , 𝜎2 , 𝜎3 ) вместо 𝜎1 , 𝜎2 и 𝜎3 подставить соответственно 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 , 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 и 𝑥𝑦𝑧 , то получится симметрический многочлен. Теорема 7. Любой симметрический многочлен от 𝑥, 𝑦 и 𝑧 можно представить в виде многочлена от 𝜎1 = 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 , 𝜎2 = 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 и 𝜎3 = 𝑥𝑦𝑧 . В частности: 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 𝜎1 , 𝑥2 + 𝑦 2 + 𝑧 2 = 𝜎12 − 2𝜎2 , 𝑥3 + 𝑦 3 + 𝑧 3 = 𝜎13 − 3𝜎1 𝜎2 + 3𝜎3 , 𝑥4 + 𝑦 4 + 𝑧 4 = 𝜎14 − 4𝜎12 𝜎2 + 2𝜎22 + 4𝜎1 𝜎3 . (6)

§ 3. Cистемы трех уравнений 57 Еще три полезных тождества: 𝑥2 𝑦 + 𝑥𝑦 2 + 𝑥2 𝑧 + 𝑥𝑧 2 + 𝑦 2 𝑧 + 𝑦𝑧 2 = 𝜎1 𝜎2 − 3𝜎3 , 𝑥2 𝑦 2 + 𝑥2 𝑧 2 + 𝑦 2 𝑧 2 = 𝜎22 − 2𝜎1 𝜎3 , 𝑥3 𝑦 + 𝑥𝑦 3 + 𝑥3 𝑧 + 𝑥𝑧 3 + 𝑦 3 𝑧 + 𝑦𝑧 3 = 𝜎12 𝜎2 − 2𝜎22 − 𝜎1 𝜎3 . (7) Определение 10. Уравнение, в которое входят только симметрические по заданному набору переменных выражения, будем называть симметрическим. Пример 24. ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = −2, ⎪ ⎪ ⎨ 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = −5, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = 6. Решение. Согласно обратной теореме Виета 𝑥, 𝑦 и 𝑧 долж- ны быть корнями многочлена 𝑡3 + 2𝑡2 − 5𝑡 − 6. Ищем целые корни среди делителей свободного члена (−6). Подстановка показывает, что одним из корней будет 𝑡1 = −1. В таком случае наш многочлен должен без остатка делиться на 𝑡 + 1.

58 Теория, примеры и задачи 𝑡3 +2𝑡2 −5𝑡 −6 3 2 𝑡+1 2 𝑡 +𝑡−6 𝑡 +𝑡 𝑡2 −5𝑡 𝑡2 +𝑡 −6𝑡 −6 −6𝑡 −6 0 Найдем корни частного 𝑡2 + 𝑡 − 6 и запишем: 𝑡3 + 2𝑡2 − 5𝑡 − 6 = (𝑡 + 1)(𝑡2 + 𝑡 − 6) = (𝑡 + 1)(𝑡 + 3)(𝑡 − 2). Таким образом, многочлен имеет три корня: 𝑡1 = −1, 𝑡2 = −3 и 𝑡3 = 2. В силу симметричности системы уравнений, ее решениями будут все возможные перестановки этих значений: 𝑥1 = −1, 𝑦1 = −3, 𝑧1 = 2; 𝑥2 = −1, 𝑦2 = 2, 𝑧2 = −3 и т. д. Ответ: (−1; −3; 2), (−1; 2; −3), (−3; −1; 2), (−3; 2; −1), (2; −1; −3), (2; −3; −1). Пример 25. ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 3, ⎪ ⎪ ⎨ 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = 1, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = −2.

§ 3. Cистемы трех уравнений 59 Решение: 𝑥, 𝑦 и 𝑧 должны быть корнями многочлена 𝑡3 −3𝑡2 +𝑡+2. Ищем целые корни среди делителей свободного члена 2. Подстановка показывает, что одним из корней будет 𝑡1 = 2. В таком случае наш многочлен должен без остатка делиться на (𝑡 − 2). 𝑡3 −3𝑡2 +𝑡 +2 𝑡3 −2𝑡2 𝑡−2 𝑡2 − 𝑡 − 1 −𝑡2 +𝑡 −𝑡2 +2𝑡 −𝑡 +2 −𝑡 +2 0 Найдем корни трехчлена 𝑡2 − 𝑡 − 1: 𝑡2 = √ 1− 5 2 и 𝑡3 = √ 1+ 5 . 2 √ )︃ (︃ √ )︃ 1 − 5 1 + 5 𝑡3 − 3𝑡2 + 𝑡 + 2 = (𝑡 − 2) 𝑡 − 𝑡− . 2 2 (︃ В силу симметричности системы уравнений, ее решениями будут все(︁возможные перестановки значений 𝑡1 , 𝑡2 и 𝑡3 . )︁ √ √ )︁ (︁ √ √ )︁ (︁ √ √ 1− 5 1+ 5 1+ 5 1− 5 1− 5 Ответ: 2; 2 ; 2 , 2; 2 ; 2 , ; 2; 1+2 5 , 2 (︁ √ )︁ (︁ √ )︁ √ )︁ (︁ √ √ √ 1+ 5 1− 5 1− 5 1+ 5 1+ 5 1− 5 ; 2; , ; ; 2 , ; ; 2 . 2 2 2 2 2 2

60 Пример 26. Теория, примеры и задачи ⎧ 𝑥 𝑦 𝑧 ⎪ + + = 3, ⎪ ⎪ ⎪ ⎨𝑦 𝑧 𝑥 𝑦 𝑧 𝑥 + + = 3, ⎪ 𝑥 𝑦 𝑧 ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 3. Решение. Введем обозначения: ⎧ ⎧ 𝑥 ⎪ ⎪ ⎪ 𝑎 = , 𝑎 + 𝑏 + 𝑐 = 3, ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ 𝑦 ⎨ ⎨ 𝑦 𝑏 = , ⇒ ⎪𝑎𝑏 + 𝑎𝑐 + 𝑏𝑐 = 3, ⎪ 𝑧 ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑎𝑏𝑐 = 1. ⎩𝑎 = 𝑧 . 𝑥 Значения 𝑎, 𝑏 и 𝑐 должны быть корнями многочлена 𝑡3 − 3𝑡2 + 3𝑡 − 1 ⇒ (𝑡 − 1)3 = 0. Три совпадающих 𝑥 𝑦 𝑧 корня. Следовательно, 𝑎 = 𝑏 = 𝑐 ⇒ = = = 1. Далее 𝑦 𝑧 𝑥 𝑥 = 𝑦 = 𝑧 . Из условия 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 3 следует 𝑥 = 𝑦 = 𝑧 = 1. Ответ: (1; 1; 1). Пример 27. ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 6, ⎪ ⎪ ⎨ 𝑥2 + 𝑦 2 + 𝑧 2 = 12, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥4 + 𝑦 4 + 𝑧 4 = 48.

§ 3. Cистемы трех уравнений 61 Решение. Воспользуемся формулами (6) на с. 56. ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 𝜎1 , ⎪ ⎪ ⎨ 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = 𝜎2 , ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = 𝜎 ; 3 ⎧ ⎪ 𝜎 = 6, ⎪ ⎪ ⎨ 1 𝜎12 − 2𝜎2 = 12, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝜎 4 − 4𝜎 2 𝜎 + 2𝜎 2 + 4𝜎 𝜎 = 48. 1 3 1 1 2 2 Применяя поочередную подстановку, находим 𝜎1 , 𝜎2 , 𝜎3 . ⎧ ⎪ 𝜎 = 6, ⎪ ⎪ ⎨ 1 𝜎2 = 12, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝜎 = 8. 3 ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 6, ⎪ ⎪ ⎨ ⇒ 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = 12, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = 8. Значения 𝑥, 𝑦 и 𝑧 должны быть корнями многочлена 𝑡3 − 6𝑡2 + 12𝑡 − 8 ⇒ (𝑡 − 2)3 = 0. Три совпадающих корня. Следовательно, 𝑥 = 𝑦 = 𝑧 = 2. Ответ: (2; 2; 2). Пример 28. ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 2, ⎪ ⎪ ⎨ (𝑥 + 𝑦)(𝑦 + 𝑧) + (𝑦 + 𝑧)(𝑧 + 𝑥) + (𝑧 + 𝑥)(𝑥 + 𝑦) = 1, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥2 (𝑦 + 𝑧) + 𝑦 2 (𝑧 + 𝑥) + 𝑧 2 (𝑥 + 𝑦) = −6. Решение. Раскроем скобки во втором и третьем уравне- ниях системы и обратимся к формулам (6) и (7) на с. 56.

62 Теория, примеры и задачи Систему можно переписать в виде ⎧ ⎪ 𝜎 = 2, ⎪ ⎪ ⎨ 1 3𝜎2 + 𝜎12 − 2𝜎2 = 1, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝜎 𝜎 − 3𝜎 = −6; 1 2 3 ⎧ ⎪ 𝜎 = 6, ⎪ ⎪ ⎨ 1 𝜎2 = −3, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩−6 − 3𝜎 = −6; 3 ⎧ ⎪ 𝜎 = 6, ⎪ ⎪ ⎨ 1 𝜎2 = −3, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝜎 = 0. 3 Значения 𝑥, 𝑦 и 𝑧 должны быть корнями многочлена 𝑡3 − 2𝑡2 − 3𝑡 = 𝑡(𝑡2 − 2𝑡 − 3) ⇒ 𝑡1 = 0, 𝑡2 = −1, 𝑡3 = 3. Ответ: (−1; 0; 3), (−1; 3; 0), (0; −1; 3), (0; 3; −1), (3; −1; 0), (3; 0; −1). Пример 29. ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑦 2 + 𝑧 2 = 12, ⎩𝑥𝑦 + 𝑦𝑥 + 𝑥𝑧 = 12. Решение. Вычтем из левой части первого уравнения ле- вую часть второго, соответственно – из правой правую. ⎧ ⎨𝑥2 + 𝑦 2 + 𝑧 2 − 𝑥𝑦 + 𝑦𝑥 + 𝑥𝑧 = 0, ⎩𝑥𝑦 + 𝑦𝑥 + 𝑥𝑧 = 12. Умножим левую и правую части первого уравнения на 2. 2𝑥2 + 2𝑦 2 + 2𝑧 2 − 2𝑥𝑦 + 2𝑦𝑥 + 2𝑥𝑧 = 0 ⇒ ⇒ (𝑥2 − 2𝑥𝑦 + 𝑦 2 ) + (𝑥2 − 2𝑥𝑧 + 𝑧 2 ) + (𝑦 2 − 2𝑦𝑧 + 𝑧 2 ) = 0 ⇒ ⇒ (𝑥 − 𝑦)2 + (𝑥 − 𝑧)2 + (𝑦 − 𝑧)2 = 0 ⇒ 𝑥 = 𝑦 = 𝑧 . Подставив

§ 3. Cистемы трех уравнений 63 в уравнение 𝑥2 + 𝑦 2 + 𝑧 2 = 12 переменную 𝑥 вместо 𝑦 и 𝑧 , получим: 3𝑥2 − 12 ⇒ 𝑥 = ±2. Ответ: (2; 2; 2), (−2; −2; −2). Пример 30. Решить систему уравнений с параметром 𝑎: ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 2, ⎪ ⎪ ⎨ 𝑥2 + 𝑦 2 + 𝑧 2 = 𝑎, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥3 + 𝑦 3 + 𝑧 3 = 8. Решение. Обратимся к формулам (6) на с. 56. ⎧ ⎪ 𝜎 = 2, ⎪ ⎪ ⎨ 1 𝜎12 − 2𝜎2 = 𝑎, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝜎 3 − 3𝜎 𝜎 + 3𝜎 = 8. 1 3 3 1 𝑡3 − 2𝑡2 + 4−𝑎 𝑡 2 ⎧ ⎪ 𝜎 = 2, ⎪ ⎪ ⎨ 1 ⇒ 𝜎2 = 4−𝑎 , 2 ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝜎 = 4 − 𝑎. 3 (︀ − (4 − 𝑎) = 0 ⇒ (𝑡 − 2) 𝑡2 + корни будут вещественными только √︁ √︁ при 𝑎−4 , 𝑡3 = 𝑎−4 . 𝑎 ≥ 4: 𝑡1 = 2, 𝑡2 = − 2 2 4−𝑎 2 4−𝑎 2 )︀ = 0. Все ≤ 0, т. е. при Ответ: при 𝑎 < 4 система не имеет решений, при 𝑎 = 4 : (2; 0; 0)(︁ , (0; 2;√︁0), (0;√︁ 0; 2),)︁ (︁ √︁ √︁ )︁ 𝑎−4 𝑎−4 𝑎−4 при 𝑎 > 4 : 2; − ; , 2; ; − 𝑎−4 , 2 √︁ )︁ (︁√︁ √︁2 )︁ (︁ √︁ 2 √︁ 2 )︁ (︁ √︁ 𝑎−4 − 𝑎−4 ; 2; 𝑎−4 , ; 2; − 𝑎−4 , − 𝑎−4 ; 𝑎−4 ;2 , 2 2 2 2 2 2 √︁ (︁√︁ )︁ 𝑎−4 ; − 𝑎−4 ;2 . 2 2

64 Теория, примеры и задачи Следующие три примера рассчитаны на «продвинутого» старшеклассника, дружащего с комплексными числами и производными. Пример 31. Определить, при каких значениях парамет- ров 𝑎 и 𝑏 система имеет ровно одно вещественное решение и найти это решение. ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 3𝑎, ⎪ ⎪ ⎨ 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = 3𝑏, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = 1. Решение. Рассмотрим многочлен 𝑓 (𝑡) = 𝑡3 − 3𝑎𝑡2 + 3𝑏𝑡 − 1. (8) Из теории известно, что многочлен 3-й степени может иметь один или три вещественных корня. Если вещественный корень один (два других комплексные), то система не имеет вещественных решений. Если многочлен имеет три вещественных корня: 𝑡1 , 𝑡2 и 𝑡3 , то решениями исходной системы уравнений будут тройки (𝑥; 𝑦; 𝑧), полученные из всех возможных перестановок 𝑡1 , 𝑡2 и 𝑡3 . В частности, если мы имеем три различных корня, система будет иметь 3! = 6 решений. Одно решение возможно только тогда,

§ 3. Cистемы трех уравнений 65 когда все три корня совпадают, т. е. многочлен можно представить в виде 𝑓 (𝑡) = (𝑡 − 𝑐)3 = 𝑡3 − 3𝑐𝑡2 + 3𝑐2 𝑡 − 𝑐3 . (9) Приравняем коэффициеты в правых частях уравнений 8 и 9: ⎧ ⎪ −3𝑎 = −3𝑐, ⎪ ⎪ ⎨ 3𝑏 = 3𝑐2 ⎪ ⎪ ⎪ ⎩−𝑐3 = −1. ⎧ ⎪ 𝑎 = 1, ⎪ ⎪ ⎨ ⇒ 𝑏 = 1, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑐 = 1. Таким образом, 𝑎 = 1, 𝑏 = 1 и 𝑡1 = 𝑡2 = 𝑡3 = 1. 𝑓 (𝑡) = 𝑡3 − 3𝑡2 + 3𝑡 − 1. График функции 𝑓 (𝑡) представлен на рис. 7. Рис. 7. График многочлена 𝑓 (𝑡) Ответ. Только при условии (𝑎 = 1)&(𝑏 = 1) система имеет ровно одно решение: 𝑥 = 𝑦 = 𝑧 = 1.

66 Теория, примеры и задачи А что если задать возмущение одного из параметров, т. е. изменить его на небольшую величину? Например, пусть 𝑏 = 1.001. Построим график уравнения с возмущенным параметром: 𝑓 (𝑡) = 𝑡3 − 3𝑡2 + 3 · 1.001𝑡 − 1. Окажется, что он визуально неотличим от изображенного на рис. 7 и также пересекает ось абсцисс только в одной точке. Может, и в этом случае у системы будет единственное решение? Нет! Многочлен с возмущенным коэффициентом имеет один вещественный и два комплексных корня. При любом малом возмущении параметров 𝑎 и 𝑏 появляются комплексные корни, и потому система не имеет вещественного решения. Пример 32. Определить, при каких значениях парамет- ра 𝑎 система не имеет вещественных решений; имеет ровно три; ровно шесть вещественных решений. ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = − 23 , ⎪ ⎪ ⎨ 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = −6, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = 𝑎. Решение. Решениями системы уравнений будут все веще- ственные тройки чисел (𝑥; 𝑦; 𝑧), являющиеся корнями многочлена 𝑓 (𝑡) = 𝑡3 + 32 𝑡2 −6𝑡−𝑎. Определим вспомогательный многочлен 𝜙(𝑡) = 𝑡3 + 23 𝑡2 − 6𝑡. Его график представлен на

§ 3. Cистемы трех уравнений 67 рис. 8. Очевидно, 𝑓 (𝑡) = 𝜙(𝑡) − 𝑎. Рис. 8. График многочлена 𝜙(𝑡) Производная 𝜙′ (𝑡) = 3𝑡2 − 3𝑡 − 6 = 3(𝑡 − 2)(𝑡 + 1). Отсюда (−∞; −1)∪(2; +∞) – область возрастания функции; (−1; 2) – область убывания функции; (−1) – точка максимума; 2 – точка минимума. График 𝑓 (𝑡) получается смещением графика 𝜙(𝑡) вверх или вниз в зависимости от знака 𝑎. На рис. 9а показан график функции 𝜙(𝑡) − 3.5, а на рис. 9б – график функции 𝜙(𝑡) + 10. Графики соответствуют случаям, когда 𝑓 (𝑡) имеет три вещественных корня, два из которых кратны (при 𝑎 = 3.5 или 𝑎 = −10). Тогда при 𝑎 ∈ (−10; 3.5) ось 𝑂𝑥 пересечет график функции в трех точках – три различных корня, а при 𝑎 ∈ (−∞; −10) ∪ (3.5; +∞) – только один вещественный корень. Теперь мы можем сформулировать ответ.

68 Теория, примеры и задачи Рис. 9. Графики многочленов: а) 𝜙(𝑡) − 3.5; б) 𝜙(𝑡) + 10 Ответ: при 𝑎 ∈ (−∞; −10) ∪ (3.5; +∞) система не имеет вещественных решений; при 𝑎 = 3.5 и 𝑎 = −10 имеет ровно три вещественных решения; при 𝑎 ∈ (−10; 3.5) – ровно шесть. Пример 33. При каких значениях параметра 𝑎 система имеет ровно одно решение? ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 3𝑎, ⎪ ⎪ ⎨ 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = 6𝑎, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = 4𝑎. Решение. Решение будет единственным, если все три корня многочлена 𝑡3 −3𝑎𝑡2 +6𝑎𝑡−4𝑎 совпадают. В таком случае многочлен можно представить в виде (𝑡 − 𝑝) = 𝑡 − 3𝑝𝑡 + 3𝑝 𝑡 − 𝑝 . Приравняв коэффициен3 3 2 2 3

§ 3. Cистемы трех уравнений 69 ты многочленов, получим: ⎧ ⎪ 3𝑝 = 3𝑎, ⎪ ⎪ ⎨ 3𝑝2 = 6𝑎, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑝3 = 4𝑎. ⎧ ⎪ 𝑝 = 𝑎, ⎪ ⎪ ⎨ ⇒ 𝑎2 = 2𝑎, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑎3 = 4𝑎. ⎧ ⎪ 𝑝 = 𝑎, ⎪ ⎪ ⎨ ⇒ 𝑎(𝑎 − 2) = 0, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑎(𝑎 − 2)(𝑎 + 2) = 0. Таким образом, возможны два случая: при 𝑎 = 0 существует единственное решение (0; 0; 0) и при 𝑎 = 2 – (2; 2; 2). Ответ: 𝑎 = 0 и 𝑎 = 2. Теорему Виета можно обобщить на многочлены любой степени. Так, для корней многочлена четвертой степени 𝑥4 + 𝑝𝑥3 + 𝑟𝑥2 + 𝑠𝑥 + 𝑞 = (𝑥 − 𝑥1 )(𝑥 − 𝑥2 )(𝑥 − 𝑥3 )(𝑥 − 𝑥4 ) имеют место равенства: ⎧ ⎪ 𝑥1 + 𝑥2 + 𝑥3 + 𝑥4 = −𝑝, ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨𝑥1 𝑥2 + 𝑥1 𝑥3 + 𝑥1 𝑥4 + 𝑥2 𝑥3 + 𝑥2 𝑥4 + 𝑥3 𝑥4 = 𝑟, ⎪ ⎪𝑥1 𝑥2 𝑥3 + 𝑥1 𝑥2 𝑥4 + 𝑥1 𝑥3 𝑥4 + 𝑥2 𝑥3 𝑥4 = −𝑠, ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ 𝑥1 𝑥2 𝑥3 𝑥4 = 𝑞. Предоставляем читателю возможность самому определить принцип построения таких систем уравнений.

70 Теория, примеры и задачи 3.2. Задачи 54 ⇔ 72 ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 6, ⎪ ⎪ ⎨ 149. 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = 11, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = 6. ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 4, ⎪ ⎪ ⎨ 150. 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = −1, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = −4. ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 0, ⎪ ⎪ ⎨ 151. 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = −7, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = 6. ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 2, ⎪ ⎪ ⎨ 152. 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = −9, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = −18. ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 1, ⎪ ⎪ ⎨ 153. 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = −22, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = −40. ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 3, ⎪ ⎪ ⎨ 154. 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = −6, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = −8. ⎧ 1 1 1 7 ⎪ ⎪ + + = , ⎪ ⎪ 2 ⎨𝑥 𝑦 𝑧 7 155. 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = , ⎪ 2 ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = 1. ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 2, ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 1, ⎪ ⎪ ⎨ 156. 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = −4, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥3 + 𝑦 3 + 𝑧 3 = 1. 157. 𝑥2 + 𝑦 2 + 𝑧 2 = 6, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥3 + 𝑦 3 + 𝑧 3 = 8. 158. ⎧ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 3, ⎪ ⎪ ⎨ 𝑥2 + 𝑦 2 + 𝑧 2 = 3, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = 1.

§ 3. Cистемы трех уравнений 71 ⎧ ⎧ ⎪ ⎪ ⎪ 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 1, 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 0, ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨1 1 1 ⎨ + + = 1, 160. 𝑥2 + 𝑦 2 + 𝑧 2 = 𝑥3 + 𝑦 3 + 𝑧 3 , 159. ⎪ ⎪ 𝑥 𝑦 𝑧 ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = 2. ⎩𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = −1. ⎧ ⎪ ⎪𝑥2 + 𝑦 2 + 𝑧 2 = 9, ⎪ ⎨ 161. 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = 0, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥4 + 𝑦 4 + 𝑧 4 = 81. ⎧ ⎪ ⎪𝑥2 + 𝑦 2 + 𝑧 2 = 2, ⎪ ⎨ 162. 𝑥𝑦 + 𝑥𝑧 + 𝑦𝑧 = −1, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = 0. ⎧ ⎪ 𝑥2 + 𝑦 2 + 𝑧 2 = 3, ⎪ ⎪ ⎨ 163. 𝑥2 𝑦 + 𝑥𝑦 2 + 𝑥2 𝑧 + 𝑥𝑧 2 + 𝑦 2 𝑧 + 𝑦𝑧 2 = 6, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = 1. ⎧ ⎪ 𝑥 − 2𝑦 + 3𝑧 = 3, ⎪ ⎪ ⎨ 164. −2𝑥𝑦 + 3𝑥𝑧 − 6𝑦𝑧 = 3, ⎪ ⎪ ⎪ ⎩𝑥𝑦𝑧 = − 1 . 6

Ответы 70 ⇔ 76 § 1. Системы двух уравнений 1. (−2; −5) и (−5; −2). 2. (1; 2) и (2; 1). 3. (2; 6) и (6; 2). 4. (−1; −2) и (−2; −1). 5. Решений нет. 6. (2; −1) и (−1; 2). 7. (−4; 3) и (3; −4). 8. (−7; 2) и (2; −7). 9. (7; −3) и (−3; 7). 10. (−6; 2) и (2; −6). 11. (3; 6) и (6; 3). 12. (−9; 5) и (5; −9). √ 3) и ( 3; 1). √ √ √ √ 15. (−1 + 3; −1 − 3) и (−1 − 3; −1 + 3). √ √ √ √ √ √ √ √ 16. ( 3−2 13 ; 3+2 13 и ( 3+2 13 ; 3−2 13 ). 17. ( 2; 3) и ( 3; 2). √ √ √ √ 18. (1 − 2; 1 + 2) и (1 + 2; 1 − 2). 19. Решений нет. 13. (︁ √ √ )︁ 5− 13 5+ 13 ; 2 2 и (︁ √ )︁ √ 5+ 13 5− 13 ; 2 . 2 14. (1; √ 20. (1; 3) и (3; 1). 21. (−2; 1), (1; −2), (−1; 2), (2; −1). 22. (3; 4) и (4; 3). 23. Решений нет. 24. (3; 5), (5; 3), (−3; −5), (−5; −3). 25. (1; 10) и (10; 1). 26. (2; −2) и (−2; 2). 27. (1; 2) √ √ и (2; 1). 28. (2; 3) и (3; 2). 29. (4 − 21; 4 + 21), √ √ √ √ (4 + 21; 4 − 21), (−4 − 21; −4 + 21), √ √ (−4 + 21; −4 − 21). 30. (4; 5), (5; 4). 31. Решений нет. 32. (3; 5), (5; 3), (−3; −5), (−5; −3). 33. (1; 7), (7; 1), (−1; −7), (−7; −1). 34. (3; 5), (5; 3), (−3; −5), (−5; −3). 35. (3; 5), (5; 3), (−3; −5), (−5; −3). 36. (2; 5), (5; 2). 37. (2; 6), (6; 2). √ 38. ( −9−2 √ 21 −9+ 21 ; 2 ), √ ( −9+2 √ 21 −9− 21 ; 2 ), (3; 5), (5; 3). 39. (1; 3), (3; 1), (−1; −3), (−3; −1). 40. (1; 2), (2; 1). 41. (1; 3), (3; 1).

§ 1. Системы двух уравнений 73 √ 42. Решений нет. 43. (1; 6), (6; 1). 44. (1; 1), ( 4−2 14 ; √ √ √ 4+ 14 ), 2 ( 4+2 14 ; 4−2 14 ). 45. (2; 2). 46. (−1; 2), (2; −1). 47. (−1; 2), √ √ √ √ 21 −3+2 21 21 −3−2 21 ; 11 ), ( −3+2 ; ). 11√ 11 √ √ √ −9− 309 −9+ 309 −9+ 309 −9− 309 ( 12 ; 12 ), ( 12 ; 12 ), (2; 3), (2; −1), (5; 5). 48. (1; 1), ( −3−2 11 49. (1; 1). 50. (3; 2). 51. (1; 2), (2; 1), (−1; −2), (−2; −1). 52. (2; 5), (5; 2). 53. (1; 3), (3; 1). 54. (1; 3), (3; 1), (−1; −3), (−3; −1). √ √ √ √ 33− 17 ; 33+2 17 ), 2 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 17 − 33+ 17 − 33+ 17 − 33− 17 ( 33+2 17 ; 33−2 17 ),( − 33− ; ) , ( ; ). 2 2 2 2 55. (1; 2), (2; 1), (−1; −2), (−2; −1). 56. ( 57. (1; 3), (3; 1), (−1; −3), (−3; −1). 58. (1; 1), (−1; −1). 59. (1; 2), (−1; 2), (1; −2), (−1; −2), (2; 1), (−2; 1), (2; −1), (−2; −1). 60. (3; −2), (−2; 3). 61. (1; 1). 62. (3; 6), (6; 3). 63. (−2; 1), (1; −2). 64. (2; 6), (6; 2). 65. ( 21 ; 13 ), ( 13 ; 12 ). 66. Решений нет. 67. (2; 3), (3; 2). 68. (2; 3), (3; 2). 69. (1; 4), √ (4; 1), ( −5−2 √ 41 −5+ 41 ; 2 ), √ ( −5+2 √ 41 −5− 41 ; 2 ). 70. Решений нет. (2; 2). 72. (1; 7), (7; 1). 73. (4; 12), (12; 4), √ √ √ √ (−5 − 55; −5 + 55), (−5 + 55; −5 − 55). 74. (1; 2), 71. (2; 1). 75. (−1; 2), (2; −1). 76. (2; 5),(5; 2),(−2; −5), (−5; −2). 1 77. (−1; 2), (2; −1). 78. ( 12 ; 13 ), ( 13 ; 21 ), (− 10 ; 1 ), 15 1 1 ( 15 ; − 10 ). 79. (3; 5), (5; 3), (−3; −5), (−5; −3). 80. (2; 3), (3; 2), ( 52 ; − 53 ), (− 35 ; 52 ). 82. (1;1), 81. √ (2; 12 ), (−2; − 12 ), (− 12 ; −2). √ √ 2 −4−3 2 ( −4+3 ; 2 ). 83. (2; 4), (4; 2), √2 √ √ √ 5−1 5−1 5+1 (−3 5+1 ; 3 ) , (3 ; −3 ), 2 2 2 2 √ 2 −4+3 2 ( −4−3 ; ), 2 2 ( 12 ; 2), (−2; −4), (−4; −2). 84. √ √ √ √ (6; 6). 85. (−1 − 2; −1 + 2), (−1 + 2; −1 − 2), (1; 1). 86. (1; 4), (4; 1). 87. (−1; −1), (2; −1), (−1; 2). 88. (1; 1),

74 Ответы (−1; −1). 89. ( √ 10 ; 2 √ 10 ), 2 (− √ √ 10 10 ; − ), 2 2 (1; 2), (2; 1), (−1; −2), (−2; −1). 90. (3; 12), (12; 3). 91. (6; 8), (8; 6). 92. (1; 9), (9; 1). 93. (4; 9), (9; 4). 94. (2; 8), (8; 2). 95. (16; 25), (25; 16). § 2. Симметрия относительно выражений 96. (2; 1), (5; 52 ). 97. (2; 3), (− 12 ; − 72 ). 98. (3; 2), (−5; − 56 ). 7 99. (5; 1), (− 73 ; − 15 ). 100. (1; −10), (−2; 5). 101. (4; 5), 7 30 (−2; −10). 102. (3; 10), (− 11 ; −11). 103. (8; 9), ( 27 ; 16 ). 2 3 104. (−3; −5), (4; 15 ). 4 105. (−2; 2), ( 83 ; − 32 ). 106. (6; 1), (−7; − 76 ). 107. (−6; 2), (5; − 12 ). 108. Решений нет. 5 √ √ √ √ √ √ 5 5+3 5 −5+3 5 4− 22 109. ( 5−32 5 ; −5−3 ) , ( ; ) . 110. ( ; −4− 22), 5 2 5 3 √ √ √ √ √ √ ( 4+3 22 ; −4+ 22). 111. ( 10−7 114 ; 10+2 114 ), ( 10+7 114 ; 10−2 114 ). √ √ √ √ 73 13+ 73 ; 12 ), ( 13+4 73 ; 13−12 73 ). √ √ √ √ Решений нет. 115. ( −7−27 21 ; 7−25 21 ), ( −7+27 21 ; 7+25 21 ). √ √ √ √ (−3 − 3; −3+2 3 ), (−3 + 3; −3−2 3 ). 117. (2; 3), (4; 1). 112. Решений нет. 113. ( 13−4 114. 116. 118. (−3; 0), (3; −6). 119. (0; 7), (2; 5). 120. (1; 3), (3; 1). 121. (−1; −6), (−2; −5). 122. (1; 1), (−7; 9). 123. (10; 10), (16; 4). 124. (−8; −4). 125. (0; 5), (6; −1). 126. (2; 5), (3; 4). √ √ √ √ 127. Решений нет. 128. (5− 47; 3+ 47), (5+ 47; 3− 47). √ √ √ √ 129. Решений нет. 130. (− 23; 1 + 23), ( 23; 1 − 23). √ 131. (7; −4). 132. ( 3−2 37 ; √ 1+ 37 ), 2 √ √ ( 3+2 37 ; 1−2 37 ). 133. (1; 2), ( 52 ; 1). 134. (−3, 2; −18), (1; 3). 135. (−1; −1), ( 19 ; − 13 ). 3 2 136. (8; 1), (16; 15 ). 7 137. (−1; 1), (− 13 ; 11). 138. (2; 1), 3

§ 3. Системы трех уравнений 75 √ √ 673 −55− 673 ; ), 6 (−18; −7). 139. ( −15−4 140. Решений нет. 141. √ √ 673 −55+ 673 ; ). 6 √ √ ( −1−142549 ; −7−102549 ), ( −15+4 √ √ ( −1+142549 ; −7+102549 ). 142.(− 32 ; −1), (2; 6). 143. (2; 2),(13; −9). 144. (3; −5), (−4; 2). 145. (2; 6), (10; −2). 146. (−14; 13), (2; −3). 147. (2; 3), ( 92 ; 12 ). 148. (−2; −2), (− 43 ; − 38 ). § 3. Системы трех уравнений 149. (1; 2; 3), (1; 3; 2), (2; 1; 3), (2; 3; 1), (3; 1; 2), (3; 2; 1). 150. (−1; 1; 4), (−1; 4; 1), (1; −1; 4), (1; 4; −1), (4; −1; 1), (4; 1; −1). 151. (−2; −1; 3), (−2; 3; −1), (−1; −2; 3), (−1; 3; −2), (3; −2; −1), (3; −1; −2). 152. (−3; 2; 3), (−3; 3; 2), (2; −3; 3), (2; 3; −3), (3; −3; 2), (3; 2; −3). 153. (−5; 2; 4), (−5; 4; 2), (2; −5; 4), (2; 4; −5), (4; −5; 2), (4; 2; −5). 154. (−2; 1; 4), (−2; 4; 1), (1; −2; 4), (1; 4; −2), (4; −2; 1), (4; 1; −2). 155. ( 21 ; 1; 2), ( 12 ; 2; 1), (1; 12 ; 2), (2; 21 ; 1), (1; 2; 21 ), (2; 1; 12 ). 156. (−2; 1; 2), (−2; 2; 1), (1; −2; 2), (1; 2; −2), (2; −2; 1), (2; 1; −2). 157. (−1; 1; 2), (−1; 2; 1), (1; −1; 2), (1; 2; −1), (2; −1; 1), (2; 1; −1). 158. (1; 1; 1). 159. (−1; 1; 1), (1; −1; 1), (1; 1; −1). 160. (−1; −1; 2), (−1; 2; −1), (2; −1; −1). 161. (0; 0; 3), (0; 3; 0), (3; 0; 0), (0; 0; −3), (0; −3; 0), (−3; 0; 0). 162. (−1; 0; 1), (−1; 1; 0), (0; −1; 1), (0; 1; −1), (1; −1; 0), (1; 0; −1). 163. (1; 1; 1). 164. (1; − 12 ; 31 ).

Биографические справки 72 ⇔ 89 Азаров Алексей Иванович (1951) – советский и бело- русский математик, доцент Белорусского государственного университета. Родился в г. Суздале в семье военнослужащего. В 1973 г. окончил факультет прикладной математики БГУ. Автор ряда учебных пособий для школьников и абитуриентов [19]. Алимов Шавкат Арифджанович (1945) – советский и узбекский математик, доктор физико-математических наук, профессор Ташкентского государственного университета, академик АН Узбекистана. В 1968 г. окончил физический факультет МГУ. Автор учебника алгебры [2]. Ашкинузе Владимир Георгиевич (1927) – советский математик и педагог, соавтор учебника [7]. Барвенов Сергей Александрович – советский и бело- русский математик, доцент БГУ, автор ряда учебных пособий по математике для абитуриентов [19]. Болтянский Владимир Григорьевич (1925–2019) – советский и российский математик, доктор физикоматематических наук, профессор МГУ, член- корреспондент АПН СССР и РАО, ветеран Великой Отечественной войны. Родился в Москве в семье историка

77 кино Григория Моисеевича Болтянского. В 1948 г. окончил механико-математический факультет МГУ. Работал над теорией отечественного школьного образования. Автор ряда учебных пособий, в том числе [7]. Бунимович Евгений Абрамович (1954) – советский и российский математик-педагог, главный редактор научнометодических журналов «Математика в школе» и «Математика для школьников». Родился в семье профессора МГУ Бунимовича Абрама Исааковича. В 1975 г. окончил механико-математический факультет МГУ. С 1976 по 2007 г. работал учителем математики. Автор учебников и учебных пособий по математике для 5–9 классов [3]. Вальцов Николай Константинович (1858–1900) – рос- сийский математик-педагог, преподаватель математики и физики Коломенской гимназии. Родился в селе ТроицкоБорском Ярославской губернии в семье пристава. В 1881 г. окончил физико-математический факультет Императорского Московского университета. Один из авторов задачника [20]. Виленкин Наум Яковлевич (1920–1991) – советский математик, доктор физико-математических наук, профессор Московского заочного педагогического института, популяризатор математики, автор школьных учебников по математике [8], [7]. В 1942 г. окончил МГУ.

78 Биографические справки Винберг Эрнест Борисович (1937) – советский и рос- сийский математик, профессор МГУ. Родился в семье инженера завода «Динамо». В 1959 г. окончил механикоматематический факультет МГУ. Автор книги [9]. Гутер Рафаил Самойлович (1920—1978) – советский математик, соавтор школьного учебника алгебры [8], автор популярных книг для школьников. Дорофеев Георгий Владимирович (1938–2008) – советский и российский математик, доктор физикоматематических наук, профессор, автор ряда известных учебников и учебных пособий по математике [3]. Звавич Леонид Исаакович (1945) – советский и рос- сийский математик-педагог, автор более ста книг и статей по вопросам школьной математики, педагогики и психологии, в том числе широко известного задачника по алгебре [10]. Родился в семье советского историка-англоведа Звавича Исаака Семеновича. В 1969 г. окончил МГПИ им. В. И. Ленина. Киселев Андрей Петрович (1852–1940) – русский и советский педагог, талантливый учитель математики, автор учебников для средних школ и реальных училищ, которые охватили все дисциплины школьной математики и успешно работали в отечественной школе свыше 65 лет [11]. Родился в бедной мещанской семье Мценского

79 уезда Орловской губернии. В 1987 г. окончил физико- математический факультет Петербургского университета. Преподавал математику, механику и черчение в Воронежском реальном училище, затем в Курской мужской гимназии и, наконец, в Воронежском кадетском корпусе (1892—1901). В 1901 г. вышел в отставку и занялся литературной работой. После революции (1918–1921) преподавал математику в Воронежском институте народного образования, на педагогических курсах, высших командных курсах. С 1922 г. жил и работал в Ленинграде. Колягин Юрий Михайлович (1927–2016) – российский математик-педагог, член-корреспондент АПН СССР, академик РАО. Окончил физико-математический факультет Московского областного педагогического института. Один из авторов программ и учебников математики для средней школы, учащихся техникумов, студентов педагогических институтов и учителей [2]. Кочетков Евгений Семенович – автор учебника алгеб- ры для старших классов средней школы [12]. Кочеткова Екатерина Семеновна – автор учебника ал- гебры для старших классов средней школы [12]. Кузнецова Людмила Викторовна – российский математик-методист, автор учебников, учебных пособий и задачников для учащихся 5–9 классов, в том числе [3].

80 Биографические справки Работала в лаборатории математического образования Института содержания и методов обучения Российской академии образования. Курош Александр выдающийся советский Геннадиевич математик, (1908–1971) доктор – физико- математических наук, профессор МГУ. Родился в фабричном поселке Ярцево Смоленской губернии в семье конторщика хлопчатобумажной фабрики. В годы революции и Гражданской войны вынужден был совмещать учебу в школе с работой. В 1924 г. поступил на физикотехническое отделение педагогического факультета Смоленского университета, стал учеником Павла Сергеевича Александрова, читавшего в этом университете лекции по ряду математических дисциплин. После окончания университета с 1930 г. и до последних дней жизни преподавал в МГУ. С 1949 г. заведовал кафедрой высшей алгебры механико-математического факультета. Автор учебника «Курс высшей алгебры» [13], на котором выросло несколько поколений отечественных физиков, математиков и инженеров. Ларичев Павел Афанасьевич (1892–1963) – советский математик-педагог и методист, автор школьного задачника по алгебре [14].

81 Литвиненко Виктор Николаевич (1923) – советский и российский математик, профессор, ветеран Великой Отечественной войны. Окончил физико-математический факультет Кировского педагогического университета. Автор учебных пособий по алгебре и геометрии для учащихся средней школы и студентов педагогических факультетов, в частности [15]. Макарычев Юрий Николаевич (1922–2007) – совет- ский и российский математик, ветеран Великой Отечественной войны. С 1951 по 1961 г. работал в школе № 578 г. Москвы. Руководитель авторских коллективов, подготовивших учебники алгебры для 7, 8 и 9-го классов под редакцией Алексея Михайловича Маркушевича, а затем Сергея Александровича Теляковского. Автор учебников алгебры для учащихся 7–9-х классов с углубленным изучением математики [4], автор книги «Система изучения элементарных функций в старших классах средней школы», один из авторов серии книг «Математика в начальной школе». Маркушевич Алексей Иванович (1908–1979) – совет- ский математик и педагог, член-корреспондент АПН, автор работ по теории функций, методике преподавания и истории математики. Родился в г. Петрозаводске в семье младшего архитектора губернского правления. В 1930 г.

82 Биографические справки окончил физико-математическое отделение Среднеазиатского университета в г. Ташкенте. В 1960-х г. принимал активное участие в создании новых школьных учебников по математике [4]. Мерзляк Аркадий Григорьевич – советский и украин- ский математик, учитель математики Киево-Печерского лицея, автор книг и учебников по математике [16]. Минаева Светлана Станиславовна – ведущий науч- ный сотрудник Института содержания и методов обучения РАО, автор научных статей, методических разработок и учебников [3]. Миндюк Нора Григорьевна (1933–2016) – советский и российский математик-педагог, популяризатор новых математических идей. Родилась в семье известного математика, профессора МГПИ Григория Борисовича Гуревича. Окончила Московский городской педагогический институт им. В. П. Потемкина. Несколько лет работала учителем математики в одной из школ г. Москвы, затем обучалась в аспирантуре при секторе математики Института методов обучения АПН СССР (1961–1964), с 1966 г. стала сотрудником института. В 1960-е годы вошла в авторский коллектив по разработке новых учебников алгебры под руководством Юрия Николаевича Макарычева и редакцией Алексея Ивановича Маркушевича [4].

83 Мишустина Татьяна Николаевна – соавтор ряда учеб- ников по алгебре для учащихся 8–11 классов [18]. Моденов Владимир Павлович (1938) – профессор МГУ, автор более 180 научных и свыше 40 учебнометодических работ, в том числе учебных пособий для абитуриентов [17]. Мордкович Александр Григорьевич (1940) – заслу- женный деятель науки РФ, профессор МГПУ, автор учебников и учебных пособий по математике для «школьников» и студентов педагогических институтов [18], [15]. Нешков Константин Иванович (1923–2011) – совет- ский и российский педагог-методист, автор школьных учебников по математике [4]. Никольский Сергей Михайлович (1905–2012) – совет- ский и российский математик, профессор МФТИ, академик РАН. Родился в Пермской губернии в семье лесника и сельской учительницы. В 1929 г. окончил Екатеринославский институт народного образования. В дальнейшем, работая в том же институте, стал учеником Андрея Николаевича Колмогорова, регулярно приезжавшего в Днепропетровск для чтения лекций. Никольскому принадлежат фундаментальные результаты в области функционального анализа. Автор учебников арифметики и алгебры [1].

84 Биографические справки Овчинников Борис Владимирович – соавтор учебни- ка алгебры [8]. Полонский Виталий Борисович – советский и украин- ский математик, учитель математики Киево-Печерского лицея, автор книг и учебников по математике [16]. Потапов Михаил Константинович (р. 1931) – совет- ский и российский педагог-математик, профессор МГУ, соавтор учебных пособий для абитуриентов, научно-популярных книг по математике и школьных учебников по алгебре [1] и началам математического анализа. Решетников Николай Николаевич – соавтор учебни- ков алгебры для учащихся 5–11 классов [1]. Рослова Лариса Олеговна – российский математик- методист. В 1984 г. окончила факультет вычислительной математики и кибернетики МГУ, работала учителем математики и параллельно в лаборатории обучения математике РАО. В начале 1990-х в составе авторского коллектива трудилась над созданием новых учебников и учебных пособий для «школьников» [3]. Рязановский Андрей Рафаилович (1945) – советский и российский математик-педагог, доцент МГПИ, учитель математики московской школы № 179, лицея ВШЭ и Филлиповской школы. Родился в семье военнослужащего. Окончил механико-математический факультет МГУ.

85 Соавтор ряда учебников по алгебре и геометрии для учащихся 8–11 классов [10]. Семенов Павел Владимирович (1952) – советский и российский математик, профессор факультета математики НИУ ВШЭ. В 1976 г. окончил МГПИ им. В. И. Ленина. Соавтор учебников алгебры для учащихся 9–10 классов [10]. Сидоров Юрий Викторович (1932–2002) – советский и российский математик, преподаватель МФТИ, автор ряда школьных учебников [2]. Суворова Светлана Борисовна – соавтор ряда школь- ных учебников по алгебре [3]. Теляковский Сергей (1932) Александрович – российский математик, доктор физико-математических наук, редактор учебников по алгебре для учащихся 7, 8 и 9-го [4] классов. Родился в семье инженера Саратовского завода комбайнов. Отец репрессирован в 1938 г. В 1955 г. окончил механико-математический факультет Саратовского университета, а в 1958 г. аспирантуру МИАН (Математический институт им. В. А. Стеклова РАН). С 1958 г. работал в МИАН. Ткачева Мария Владимировна – доктор педагогиче- ских наук, профессор. Автор школьных учебников по математике [2].

86 Биографические справки Тульчинская Елена Ефимовна – учитель математики школы № 1504 г. Москвы, соавтор учебников по математике [18]. Федорова Надежда Евгеньевна – математик, доцент. В 1969 г. окончила МГПИ им. В. И. Ленина. Работала учителем математики в школах г. Москвы, участвовала в создании учебников математики для средней школы [2]. Федосенко Василий Степанович (1944–2002) – совет- ский и белорусский математик, профессор БГУ. Родился в деревне Нырки Могилевской области в крестьянской семье. В 1960 г. пытался поступить в МГУ, но не прошел по конкурсу. В приемной комиссии предложили способному абитуриенту без экзаменов пойти на физико- математический факультет Петрозаводского госуниверситета с условием, что при успешной учебе он впоследствии сможет перевестись на математический факультет МГУ. Отучившись четыре семестра «на отлично», Федосенко подал документы на перевод, но оказалось, что в МГУ не могут предоставить ему места в общежитии, а другого жилья в Москве найти не удалось. Василий Степанович вернулся на родину в Беларусь и с 1962 по 1965 г. обучался на математическом факультете БГУ. Помимо научной работы по теме кафедры, Василий Степанович находил время для работы над учебными пособиями по математике для

87 школьников и абитуриентов [19]. Шабунин Михаил Иванович (1930–2017) – советский и российский математик, профессор МФТИ. Соавтор учебника [2]. Шапошников Николай Александрович (1851–1920) – русский математик, крупнейший методист-преподаватель, автор учебников для средней и высшей школы [20]. Родился в семье чиновника губернской палаты. В 1873 г. окончил Имперский Московский университет. Шварцбурд Семен Исаакович (1918–1996) – советский математик-педагог, доктор педагогических наук, профессор, член-корреспондент АПН СССР, автор многочисленных работ в области педагогики и методики обучения, а также учебников и методических пособий для учителей и учащихся [8]. Шевкин Александр Владимирович (1951) – россий- ский математик-педагог. Окончил математический факультет Московского областного педагогического института им. Н. К. Крупской. С 1976 по 2007 г. работал в школе № 679 г. Москвы, с 1984 по 1999 г. – в Институте общего среднего образования Российской академии образования. С 2007 г. – учитель математики школы № 2007 г. Москвы. В 1985 г. вошел в состав авторского коллектива под руководством Сергея Михайловича Никольского, работающего

88 Биографические справки над учебниками серии «МГУ – школе»: «Арифметика. 5–6», «Алгебра. 7–9» [1] и «Алгебра и начала анализа. 10–11». Шибут Александр Степанович (1957–2019) – совет- ский и белорусский математик, старший преподаватель БГУ, автор учебных пособий для школьников и абитуриентов [19]. Якир Михаил Семенович (1958) – советский и укра- инский математик и педагог. В 1979 г. окончил Киевский государственный педагогический институт им. А. М. Горького. С 1992 по 2017 г. преподавал в КиевоПечерском лицее № 171. Автор более двадцати учебников по математике [16].

⇐ 76 Список литературы [1] Алгебра. 8 класс : учебник для общеобразовательных организаций / С. М. Никольский [и др.]. – Москва : Просвещение, 2014. – 301 с. [2] Алгебра. 9 класс : учебник для общеобразовательных учреждений / Ш. А. Алимов [и др.]. – Москва : Просвещение, 2012. – 287 с. [3] Алгебра. 9 класс : учебник для общеобразовательных организаций / Г. В. Дорофеев [и др.]. – Москва : Просвещение, 2016. – 336 с. [4] Алгебра. 9 класс : учебник для общеобразовательных организаций / Ю. Н. Макарычев [и др.]. – Москва : Просвещение, 2014. – 271 с. [5] Барсуков, А. Н. Сборник задач по алгебре для педагогических училищ / А. Н. Барсуков. – Свердловск : Учпедгиз, 1948. – 164 с.

90 Список литературы [6] Барсуков, А. Н. Алгебра. Учебник для 6–8 классов / А. Н. Барсуков. – Москва : Просвещение, 1966. – 296 с. [7] Болтянский, В. Г. Симметрия в алгебре / В. Г. Болтянский, Н. Я. Виленкин. – Москва : НЦНМО, 2002. – 240 с. [8] Виленкин, Н. Я. Алгебра. Учебное пособие для IX и X классов средних школ с математической специализацией / Н. Я. Виленкин, Р. С. Гутер, С. И. Шварцбург. – Москва : Просвещение, 1968. – 336 с. [9] Винберг, Э. Б. Симметрия многочленов / Э. Б. Винберг. – Москва : МЦНМО, 2001. – 24 с. [10] Звавич, Л. И. Алгебра. 9 класс : задачник для учащихся общеобразовательных учреждений / Л. И. Звавич, А. Р. Рязановский, П. В. Семенов. – Москва : Мнемозина, 2008. – 336 с. [11] Киселев, А. Элементы алгебры и анализа : в 2 ч. / А. Киселев. – Москва ; Ленинград : Государственное изд-во, 1928. – Ч. 1. – 314 с. [12] Кочетков, Е. С. Алгебра и элементарные функции : учебное пособие для учащихся 9 класса средней

Список литературы 91 школы / Е. С. Кочетков, Е. С. Кочеткова. – Москва : Просвещение, 1969. – 352 с. [13] Курош, А. Г. Курс высшей алгебры / А. Г. Курош. – Москва : Наука, 1975. – 432 с. [14] Ларичев, П. А. Сборник задач по алгебре для 8–10 классов средней школы : в 2 ч. / П. А. Ларичев. – Москва : Учебно-педагогическое изд-во, 1953. – Ч. II. – 264 с. [15] Литвиненко, В. Н. Практикум по элементарной математике: Алгебра. Тригонометрия / В. Н. Литвиненко, А. Г. Мордкович. – Москва : Просвещение, 1991. – 352 с. [16] Мерзляк, А. Г. Алгебра : учебник для 9 класса общеобразовательных учебных заведений / А. Г. Мерзляк, В. Б. Полонский, М. С. Якир. – Харьков : Гимназия, 2017. – 272 с. [17] Моденов, В. П. Математика : пособие для поступающих в вузы / В. П. Моденов. – Москва : Новая Волна, 2002. – 800 с. [18] Мордкович, А. Г. Алгебра. 9 класс : задачник для общеобразовательных учреждений : в 2 ч. / А. Г.

92 Список литературы Мордкович, Т. Н. Мишустина, Е. Е. Тульчинская. – Москва : Мнемозина, 2015. – Ч. 2. – 155 с. [19] Системы алгебраических уравнений. Текстовые задачи / А. И. Азаров [и др.]. – Минск : ТетраСистемс, 1998. – 288 с. [20] Шапошников, Н. А. Сборник алгебраических задач для средней школы : в 2 ч. / Н. А. Шапошников, Н. К. Вальцов. – Москва изд-во, 1933. – Ч. 2. – 104 с. : Учебно-педагогическое

Вышли в печать книги серии «Математика не для ЕГЭ»: Белый Е. К. Введение в Microsoft Access. – Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2020. – 176 с. Книга позволит получить основные навыки создания баз данных в Microsoft Access. Белый Е. К. Символы и их творцы. – Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2018. – 72 с. В книге рассказывается о происхождении наиболее известных математических символов. Некоторые из них знакомы нам еще с младших классов. Кажется, что они были всегда, но на самом деле почти все эти символы появились недавно – в течение последних столетий, и их авторы известны. Белый Е. К. Вредная геометрия. – Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2017. – 36 с. Книга посвящена особому классу геометрических задач, которые называют «софизмами». Суть их в том, что требуется найти ошибку в заведомо ложном доказательстве. Такие задачи наилучшим образом способствуют развитию логического мышления.

Белый Е. К. Египетский счет. – Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2017. – 36 с. В книге в форме рассказа рассмотрены несколько задач на последовательное удвоение чисел. Белый Е. К. Прогрессии. – Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2016. – 132 с. Первые две главы книги посвящены арифметическим, геометрическим, а также арифметико-геометрическим прогрессиям. В третьей главе дается представление о применении этих прогрессий в финансовых вычислениях. Белый Е. К., Дорофеева Ю. А. Алгебраические уравнения. – Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2015. – 240 с. В пособии собраны наиболее эффективные методы решения алгебраических уравнений и их систем. Книги можно найти в сети Интернет, в частности на сайте «Учительский портал»: https://www.uchportal.ru/.

Учебное издание Белый Евгений Константинович Математика не для ЕГЭ Симметрические уравнения Учебное пособие для учащихся средних школ Редактор Е. Е. Порывакина Оформление обложки Е. Ю. Тихоновой Компьютерная верстка Е. К. Белого

Подписано в печать 15.02.21. Формат 60х84 . 1/16 Бумага офсетная. Уч.-изд. л. 3,2. Тираж 200 экз. Изд. № 9 Отпечатано в типографии Издательства ПетрГУ 185910, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв