Bài 87: Giải hệ phương trình:
$\left\{\begin{matrix} &x^{3}-3xy^{2}-x+1=y^{2}-2xy-x^{2} \\ &y^{3}-3yx^{2}+y-1=y^{2}+2xy-x^{2} \end{matrix}\right.$
Lời giải cho bài 87:
(Lời giải không đẹp, ý tưởng đơn giản nhưng tính toán nhiều)
(Đang tìm kiếm một lời giải khác)
Đặt $p1=x^3 + x^2 - 3xy^2 + 2xy - x - y^2 + 1=x^3+x^2+x (-3 y^2+2 y-1)-y^2+1$ và
$p2=- 3x^2y + x^2 - 2xy + y^3 - y^2 + y - 1=x^2 (1-3 y)-2 x y+y^3-y^2+y-1.$
Ta thực hiện một số phép biến đổi sau
$\left\{\begin{matrix} & p11=(1-3y)p1-xp2= ( -y+1) {x}^{2}+ ( ( -1+2y-3{y}^{2}) ( -3y+1) +{y}^{2}-y+1-{y}^{3}) x+ ( -{y}^{2}+1 ) ( -3y+1)
\\ & p22=(1-y)p2-(1-3y)p11= ( -22{y}^{2}+6y+32{y}^{3}-24{y}^{4} ) x-8{y}^{4}+4{y}^{3}+10{y}^{2}-8y+2
\end{matrix}\right.$
Đặt $a=-22{y}^{2}+6y+32{y}^{3}-24{y}^{4}, b=
-536{y}^{5}+6{y}^{2}-130{y}^{3}+364{y}^{4}+448{y}^{6}-192{y}^{7}-2+10y.$
$\left\{\begin{matrix} & p111=a.p11-(1-y)p22=( -536{y}^{5}+6{y}^{2}-130{y}^{3}+364{y}^{4}+448{y}^{6}-192{y}^{7}-2+10y) x-72{y}^{7}+6y-26{y}^{5}+120{y}^{6}-40{y}^{2}-80{y}^{4}+92{y}^{3}\\&
p222=b.p111-a.p22=4-832{y}^{10}-2944{y}^{8}+1888{y}^{9}+192{y}^{11}+1412{y}^{5}-2748{y}^{6}+3356{y}^{7}-260{y}^{4}-156{y}^{3}+124{y}^{2}-36y\end{matrix}\right.$
Với $y$ thỏa $y\neq 1, y\neq \frac{1}{3}$ và $ab \neq 0$,
hệ phương trình
$\left\{\begin{matrix} & p1=0\\ & p2=0\end{matrix}\right.$
tương đương với hệ
$\left\{\begin{matrix} & p111=0\\ & p222=0\end{matrix}\right.$
Phương trình $p222=0$ tương đương
\[4 \left( 3y-1 \right) \left( 4{y}^{4}-8{y}^{3}+9{y}^{2}-4y+1 \right) \left( 4{y}^{4}+5{y}^{2}-1 \right) \left( y-1 \right) ^{2}=0.\]
Dễ thấy $4 y^4 - 8 y^3 + 9 y^2 - 4 y + 1>0$ nên phương trình chỉ có hai nghiệm $y_{1,2}= \pm \sqrt{\frac{\sqrt{41}-5}{8}}.$
Từ đó suy ra $x_{1,2}=....$
Trường hợp $y= 1 \vee y= \frac{1}{3} \vee ab = 0$,
Nhận xét:
Nếu $b=0$ và $y\neq 1, \frac{1}{3}$ thì
$\left\{\begin{matrix} &-536{y}^{5}+6{y}^{2}-130{y}^{3}+364{y}^{4}+448{y}^{6}-192{y}^{7}-2+10y=0,
\\& 120{y}^{6}-72{y}^{7}+6y-26{y}^{5}-40{y}^{2}-80{y}^{4}+92{y}^{3}=0.\end{matrix}\right.$
Phương trình thứ nhất được viết lại:
\[-2y \left( y-1 \right) \left( 3y-1 \right) \left( 2y-1 \right) \left( y+1 \right) \left( 6{y}^{2}-5y+3 \right)=0.\]
Suy ra hệ trên vô nghiệm $y\neq 1, \frac{1}{3}$.
Suy ra $y_3=1$ và $x_3=0.$
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Điểm đặc biệt: nghiệm hệ phương trình thỏa $(2x+1)y= \pm 1.$
Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi vanchanh123: 21-07-2016 - 20:56