xy=15 라길래 처음엔 서로 곱해서 15 나오는건 3이랑 5 밖에 없으니 그거 둘을 더한 값인 8 아닌가 했었는데 밑에 나같은 놈을 저격한건지 응 아니에요 보고 얌전히 식 써서 다시 풀어봤습니다ㅋㅋㅋ 이거 생각보다 어렵네요ㅋㅋㅋㅋ고등학교 졸업한지 10년 다되가서 머리가 굳은건지 푸는데 좀 힘들었습니다ㅋㅋㅋ 댓글들을 보니 다양한 식들이 있던데 다들 굉장하시네요
@@cakemath 사차방정식을 전개하면 x⁴ - 16x² - 225 = 0이 나오는데 여기에 x²를 K로 치환해서 K² - 16K - 225 = 0, 여기서 K를 풀면 (K -25)(K+9) = 0, K = 25 / -9가 나와서 x = ±5 or ±3i, => y = ±3, ±5i가 나와서 x + y = ±8 or ±2i 이렇게 나오는 풀이가 더 쉬울것 같네요.!
x²-y² = 16 의 좌항을 (x+y)(x-y) 로 바꾸고 각각 x+y = a, x-y = b 로 놓고 a+b = 2x로 놔서 a, b를 갖고 곱해보고 루트 씌워보고 해봤는데 뭔갈 잘못했는지 식이 전개가 되는 듯하다가 마지막엔 그냥 똑같은 x²-y² = 16 원점으로 돌아와버리네요 ㅋㅋ 그냥 각각에 대해서 제곱을 다 때려야 하는군요. 고등학교 졸업한 게 워낙 오래전이라~
제가 잘못 푼 것일 수 있지만, 위의 영상대로 x+y의 값을 구한 후, y=15/x---ㄱ x²-y²=16에 ㄱ 대입 x²-225/x²=16 x²-16x²-225=0 x = -3i or 3i 등등---ㄴ ㄴ을 ㄱ에 대입해 각 x의 값에 대응되는 y값과 x+y의 값을 구하고, x,y를 근으로 하는 이차방적식을 근과 계수의 관계로 세우면, t^2 - (x+y)t + 15 = 0, t=x or y t= [x+y+-√{(x+y)²-225}]/2=x or y (실제 연산 시, 짝수 근의 공식 사용) 각 x의 값과 그에 대응되는 y의 값을 대입해서 성립하는 x,y의 값을 구해보면 x=+-5, y=+-3으로 x+y=+-8 이 나오지 않나요?
한 문자에 대한 이차방정식으로 간단히 풀 수 있습니다. xy=15에서 y=15/x, y²=225/x² 이때 y²을 x²-y²=16에 대입하면 x²-(225/x²)-16=0 x²=t라 두고 t에 대한 이차방정식으로 정리하면 t²-16t-225=0 (t+9)(t-25)=(x²+9)(x²-25)=0 x=±5 or ±3i 해를 각각 xy=15에 대입하면 x=5 -> y=3, x+y=8 x=-5 -> y=-3, x+y=-8 x=3i -> y=-5i, x+y=-2i x=-3i -> y=5i, x+y=2i 답: x+y=±8 or x+y=±2i
사실 본 풀이는 (x+y)(x-y)=16 이라는 식의 양변을 제곱하는 과정에서 무연근의 등장 가능성이 있기 때문에 {(x+y)(x-y)= -16일 가능성} 비슷한 유형에서 같은 풀이방식을 사용한다면 틀릴 가능성이 존재하는 다소 위험한 풀이입니다. 수학에서 새로운 풀이를 찾는 것도 중요하나 올림피아드 같은 대회에서는 안정적이면서도 기초적인, 미지수를 하나로 줄이는 방법을 사용하는 것이 맞다고 봅니다.
이차방정식 두개의 연립방정식이 해가 네 쌍까지 나올 수 있는 이유는 문자 하나를 소거하려면 대입법을 사용해야하고 이를 이용하면 사차방정식의 형태로 나오기 때문입니다. 혹은 인수분해가 되는 이차식이 포함된 경우 인수분해를 해서 대입을 했을 때 일차식 두개를 대입할 수 있기 때문에 이차식 두개가 다시 나오게 되는거죠. 중근이 있다면 해가 4쌍보다 적게 나오겠지만 중근이 없다면 네쌍까지 나올 수 있습니다. 이는 고등학교 1학년 1학기에 배우는 내용인데 대학교에선 아무래도 다루진 않겠죠😊
chatgpt 에 물어보니 아래와 같이 그대로 풀어 버리네요.. x^2 - y^2 = 16 xy = 15 먼저 y에 대한 방정식 2를 풀 수 있습니다. y = 15/x 이제 y에 대한 이 식을 방정식 1로 대체할 수 있습니다. x^2 - (15/x)^2 = 16 방정식 1을 단순화합니다. x^2 - 225/x^2 = 16 x^2를 곱하여 분수를 제거합니다. x^4 - 225 = 16x^2 방정식 재정렬: x^4 - 16x^2 - 225 = 0 이제 이 이차 방정식을 x^2로 풀 수 있습니다. u = x^2라고 하자: u^2 - 16u - 225 = 0 다음은 인수분해할 수 있는 이차 방정식입니다. (u - 25)(u + 9) = 0 따라서 u = 25 또는 u = -9입니다. u = x^2이므로 두 가지 가능성이 있습니다. x^2 = 25 x = ±5 x^2 = -9 이 방정식에는 실해가 없지만 복잡한 해가 있습니다. x = ±3i(여기서 i는 허수 단위임). 이제 x에 대한 잠재적 값이 있으므로 방정식 2를 사용하여 y의 해당 값을 찾아보겠습니다. x = 5인 경우: y = 15/5 = 3 x = -5인 경우: y = 15/(-5) = -3 x = 3i인 경우: y = 15/(3i) = -5i x = -3i인 경우: y = 15/(-3i) = 5i 이제 각 경우에 대한 합계 x + y를 찾을 수 있습니다. (x = 5, y = 3): x + y = 5 + 3 = 8 (x = -5, y = -3): x + y = -5 + (-3) = -8 (x = 3i, y = -5i): x + y = 3i + (-5i) = -2i (x = -3i, y = 5i): x + y = -3i + 5i = 2i 따라서 x + y의 가능한 값은 x와 y의 값에 따라 8, -8, -2i, 2i입니다. 이 연립방정식을 차근차근 풀어봅시다. 주어진 방정식: x^2 - y^2 = 16 xy = 15 먼저 y에 대한 방정식 2를 풀 수 있습니다. y = 15/x 이제 y에 대한 이 식을 방정식 1로 대체할 수 있습니다. x^2 - (15/x)^2 = 16 방정식 1을 단순화합니다. x^2 - 225/x^2 = 16 x^2를 곱하여 분수를 제거합니다. x^4 - 225 = 16x^2 방정식 재정렬: x^4 - 16x^2 - 225 = 0 이제 이 이차 방정식을 x^2로 풀 수 있습니다. u = x^2라고 하자: u^2 - 16u - 225 = 0 다음은 인수분해할 수 있는 이차 방정식입니다. (u - 25)(u + 9) = 0 따라서 u = 25 또는 u = -9입니다. u = x^2이므로 두 가지 가능성이 있습니다. x^2 = 25 x = ±5 x^2 = -9 이 방정식에는 실해가 없지만 복잡한 해가 있습니다. x = ±3i(여기서 i는 허수 단위임). 이제 x에 대한 잠재적 값이 있으므로 방정식 2를 사용하여 y의 해당 값을 찾아보겠습니다. x = 5인 경우: y = 15/5 = 3 x = -5인 경우: y = 15/(-5) = -3 x = 3i인 경우: y = 15/(3i) = -5i x = -3i인 경우: y = 15/(-3i) = 5i 이제 각 경우에 대한 합계 x + y를 찾을 수 있습니다. (x = 5, y = 3): x + y = 5 + 3 = 8 (x = -5, y = -3): x + y = -5 + (-3) = -8 (x = 3i, y = -5i): x + y = 3i + (-5i) = -2i (x = -3i, y = 5i): x + y = -3i + 5i = 2i 따라서 x + y의 가능한 값은 x와 y의 값에 따라 8, -8, -2i, 2i입니다. 이 연립방정식을 차근차근 풀어봅시다. 주어진 방정식: x^2 - y^2 = 16 xy = 15 먼저 y에 대한 방정식 2를 풀 수 있습니다. y = 15/x 이제 y에 대한 이 식을 방정식 1로 대체할 수 있습니다. x^2 - (15/x)^2 = 16 방정식 1을 단순화합니다. x^2 - 225/x^2 = 16 x^2를 곱하여 분수를 제거합니다. x^4 - 225 = 16x^2 방정식 재정렬: x^4 - 16x^2 - 225 = 0 이제 이 이차 방정식을 x^2로 풀 수 있습니다. u = x^2라고 하자: u^2 - 16u - 225 = 0 다음은 인수분해할 수 있는 이차 방정식입니다. (u - 25)(u + 9) = 0 따라서 u = 25 또는 u = -9입니다. u = x^2이므로 두 가지 가능성이 있습니다. x^2 = 25 x = ±5 x^2 = -9 이 방정식에는 실해가 없지만 복잡한 해가 있습니다. x = ±3i(여기서 i는 허수 단위임). 이제 x에 대한 잠재적 값이 있으므로 방정식 2를 사용하여 y의 해당 값을 찾아보겠습니다. x = 5인 경우: y = 15/5 = 3 x = -5인 경우: y = 15/(-5) = -3 x = 3i인 경우: y = 15/(3i) = -5i x = -3i인 경우: y = 15/(-3i) = 5i 이제 각 경우에 대한 합계 x + y를 찾을 수 있습니다. (x = 5, y = 3): x + y = 5 + 3 = 8 (x = -5, y = -3): x + y = -5 + (-3) = -8 (x = 3i, y = -5i): x + y = 3i + (-5i) = -2i (x = -3i, y = 5i): x + y = -3i + 5i = 2i 따라서 x + y의 가능한 값은 x와 y의 값에 따라 8, -8, -2i, 2i입니다. 이 연립방정식을 차근차근 풀어봅시다. 주어진 방정식: x^2 - y^2 = 16 xy = 15 먼저 y에 대한 방정식 2를 풀 수 있습니다. y = 15/x 이제 y에 대한 이 식을 방정식 1로 대체할 수 있습니다. x^2 - (15/x)^2 = 16 방정식 1을 단순화합니다. x^2 - 225/x^2 = 16 x^2를 곱하여 분수를 제거합니다. x^4 - 225 = 16x^2 방정식 재정렬: x^4 - 16x^2 - 225 = 0 이제 이 이차 방정식을 x^2로 풀 수 있습니다. u = x^2라고 하자: u^2 - 16u - 225 = 0 다음은 인수분해할 수 있는 이차 방정식입니다. (u - 25)(u + 9) = 0 따라서 u = 25 또는 u = -9입니다. u = x^2이므로 두 가지 가능성이 있습니다. x^2 = 25 x = ±5 x^2 = -9 이 방정식에는 실해가 없지만 복잡한 해가 있습니다. x = ±3i(여기서 i는 허수 단위임). 이제 x에 대한 잠재적 값이 있으므로 방정식 2를 사용하여 y의 해당 값을 찾아보겠습니다. x = 5인 경우: y = 15/5 = 3 x = -5인 경우: y = 15/(-5) = -3 x = 3i인 경우: y = 15/(3i) = -5i x = -3i인 경우: y = 15/(-3i) = 5i 이제 각 경우에 대한 합계 x + y를 찾을 수 있습니다. (x = 5, y = 3): x + y = 5 + 3 = 8 (x = -5, y = -3): x + y = -5 + (-3) = -8 (x = 3i, y = -5i): x + y = 3i + (-5i) = -2i (x = -3i, y = 5i): x + y = -3i
전 주어진 두 식 보고 바로 x+jy의 제곱꼴로 생각해서, 16+30j의 제곱근을 찾았습니다. 이때 16+30j의 절댓값이 34이므로 (피타고라스 수 8,15,17 이용) x^2+y^2=34이고, 이것과 주어진 조건식 중 하나를 연립하면 (5,3)또는 (-5,-3)을 얻을수 있습니다.
그냥 y =it로 두고 x^2 + t^2 = 16 xt = -15i 연립해서 (x + t)^2 = 16 - 30i (x - t)^2 = 16 + 30i 그러면 x-t = 3i + 5 x+t = -3i + 5 x = -3i t = 5 y = 5i 또는 x= 5 t= -3i y= 3 하면 답은 2i or 8 로 끝인가요. 아니면 xy가 실수니까 x와 y의 완전 실수이거나 완전 허수이거나 해야하니 1) x = a, y=b 5^2-3^2 a = 5 y = 3 2) x = ai, y = bi (-3i)^2 - (5i)^2 a=-3, b=5 제곱있으니까 x+y= +-2i or +-8 25-9=16 만보이면 풀리네요😊 일단 보기전에 풀어봅니다.
대충 xy=15니까 y=15/x, y²=225/x²이므로 x²-225/x²=t-225/t=16, t²-16t-225=0이라는 2차방정식꼴로 정리할 수 있습니다. 이 방정식의 해는 8+-sqrt(64+225)=8+-sqrt(289)이므로 t=8+-sqrt(289), x=+-sqrt(8+-sqrt(289))입니다. 또는 x²-y²=(x+y)(x+y)이므로 제곱하면 (x²+y²+2xy)(x²+y²-2xy)꼴로 정리되므로 xy값을 이용하면 x²+y²에 대한 2차방정식을 만들 수 있고 이걸 풀면 (x+y)²=x²+y²+2xy라는 것을 이용해 x+y를 구할 수 있습니다.
풀이과정에서 4번째줄에서 5번째줄로 넘어가는 계산과정을 좀 더 간략히 하자면 (x²+y²)²-30²=16² 이므로 직각삼각형의 빗변이 (x²+y²) 밑변과 높이가 30,16과 같은 말이고, 닮음을 이용한 계산에 의해 15²+8²=17² 따라서 이의 두배인 34가 빗변이되므로 (x²+y²)² = 34² 이하생략
문제 보자마자 대충 x=5, y=3 대입해봤더니 전부 맞아떨어졌어요 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ 물론 답이 여러 개가 나오고 그걸 전부 구하기 위해서는 생각을 해야하는 문제이고 그게 수학으로서의 가치가 있는거지만, 가끔 대충 대입했더니 한 번에 맞는 경우 있을 때 기분좋고 신기한...!
x^2=y^2+16 x^2y^2=225 y^2(y^2+16)=225 y^4+16y^2-225=0 (y^2-9)(y^2+25)=0 y=3 or y=-3 or y=5i or y=-5i x=5 or x=-5 or x=3i or x=-3i (x, y)=(5, 3) or (-5, -3) or (3i, -5i) or (-3i, 5i) x+y=8 or -8 or -2i or 2i
(x+yi)^2=(x^2-y^2)+2xyi=16+30i=(5+3i)^2 와 (x-yi)^2=(x^2-y^2)-2xyi=16-30i=(5-3i)^2 로부터 x+yi=+-(5+3i) x-yi=+-(5-3i) 를 얻고 x+yi=+-(5+3i) y+xi=(x-yi)i=+-(5-3i)i=+-(3+5i) 를 얻을 수 있습니다. 이 두 식을 서로 더하여 (1+i)(x+y)=(x+yi)+(y+xi) 으로부터 가능한 x+y값은 +-8과 +-2i뿐임을 확인 할 수 있습니다. 그리고 각각의 경우에 대한 x,y의 존재성도 쉽게 보일 수 있고요.
저 같으면 x²-y²=16이고 xy=15이니 (x+y)(x-y)=16, 우리가 원하는 답이 x,y 각각이 아닌 x+y 값이니 x+y를 A로 치환 A(x-y)=16, 즉 A=16/(x-y) 여기서 우리는 xy값을 실수형태로 알고 있기에 x-y를 제곱해서 약간 손을 봐주는 방식을 활용하면 x+y형태로 변신시킬 방법이 있다. x-y의 제곱은 x²-2xy+y², 여기에 4xy를 더해주고 빼주고를 활용하면 x²+2xy+y²-4xy, xy=15이니 x²+2xy+y²-60=(x+y) ²-60 x+y를 A로 치환하기로 했으니 A²-60, 즉 x-y의 제곱이 A²-60이니 A=16/(x-y)에 양변을 제곱하면 A²=256/A²-60 한쪽으로 정리하면 A⁴-60A²-256=0 인수분해하면 (A²-64)(A²+4)=0 A²=64 or-4 A=±8 or ±2i, x,y값이 복소수라 했으니 답은 ±2i
현역 허수 고3의 풀이 몇 가지입니다 1. xy=15, x^2 - y^2 =16이라는 점에서 x와 y가 0이 아니므로 y=15/x로 놓고 풀 수 있습니다. 그럼 x^4-16x^2-225=0이 되는데, 225=3^2x5^2이므로 인수분해해주면 (X^2-25)(x^2+9)=0이 됩니다. 실수는 사칙연산에 대해 닫혀 있으므로 x=±3i을 근으로 선택합니다. (x,y)=(3i,-5i) 또는 (x,y)=(-3i,5i)이므로 x+y의 값은 ±2i입니다. 2. x=r1EXP(ai), y=r2EXP(bi)라고 하면, xy=r1r2EXP(ai+bi)이므로, a+b=2π이므로, x=r1(cosa+isina), y=r2(cosa-isina)이므로, x+y=(r1+r2)cosa+(r1-r2)isina, x-y=(r1-r2)cosa+(r1+r2)isina입니다. 편의상 r1+r2=c, r1-r2=d라고 두겠습니다. x^2-y^2=(ccosa+disina)(dcosa+cisina)이므로, 이는 cdcos^2a+id^2sinacosa+ic^2sinacosa-cdsin^2a입니다. 그런데 저 값은 실수이므로 c^2+d^2=0 또는 sinacosa=0이여야 합니다. 그런데 c와 d는 실수이고, r1r2=15이므로 c^2+d^2=0이 될 수 없습니다. 따라서 sinacosa=0입니다. 그런데 sina=0이면 x가 복소수라는 조건에 위배되므로 cosa=0입니다. 자연스럽게 cosb=0이며, (sina,sinb)=(1,-1) 또는 (sina,sinb)=(-1,1)입니다. 따라서 (x,y)=(r1i,-r2i) 또는 (x,y)=(-r1i,r2i)이므로, x^2-y^2=(r2)^2-(r1)^2=16입니다. 여기서 |r2|=5, |r1|=3임을 직관적으로 알 수 있습니다. 따라서 (x,y)=(3i,-5i) 또는 (x,y)=(-3i,5i)이므로 x+y=±2i입니다.