mx + 4y = 10- m
x + my = 4 tìm nghiệm nguyên duy nhất
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a) Với \(m=0\) ta có:
\(\left\{{}\begin{matrix}0x+4y=10-0\\x+0y=4\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=4\\y=\dfrac{5}{2}\end{matrix}\right.\) (nhận trường hợp này).
Với \(m\ne0\), ta có:
\(\left\{{}\begin{matrix}mx+4y=10-m\\x+my=4\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}mx+4y=10-m\\-mx-m^2y=-4m\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left(4-m^2\right)y=10-5m\left(1\right)\\x+my=4\left(2\right)\end{matrix}\right.\)
Biện luận:
Với \(m=2\) \(\left(1\right)\Rightarrow0y=0\) (phương trình vô số nghiệm),
Với \(m=-2\Rightarrow0y=20\) (phương trình vô nghiệm).
Với \(m\ne\pm2\Rightarrow y=\dfrac{10-5m}{4-m^2}=\dfrac{5\left(2-m\right)}{\left(2-m\right)\left(2+m\right)}=\dfrac{5}{m+2}\)
Vì \(y>0\Rightarrow\dfrac{5}{m+2}>0\Leftrightarrow m+2>0\Leftrightarrow m>-2\)
Thay \(y=\dfrac{5}{m+2}\) vào (2) ta được:
\(x+\dfrac{5m}{m+2}=4\Leftrightarrow x=\dfrac{8-m}{m+2}\)
Vì x>0 \(\Rightarrow\left[{}\begin{matrix}\left\{{}\begin{matrix}8-m>0\\m+2>0\end{matrix}\right.\\\left\{{}\begin{matrix}8-m< 0\\m+2< 0\end{matrix}\right.\end{matrix}\right.\Rightarrow-2< m< 8\)
Vì m là số nguyên và \(m\ne2\) nên \(m\in\left\{-1;0;1;3;4;5;6;7\right\}\)
Vậy \(m\in\left\{1;0;1;3;4;5;6;7\right\}\) thì hệ đã cho có nghiệm duy nhất sao cho \(x>0,y>0\).
b) Với \(m=0\) ta có nghiệm \(\left(x;y\right)=\left(4;\dfrac{5}{2}\right)\) (loại).
Với \(m=2\). Ta có hệ vô số nghiệm với nghiệm tổng quát có dạng \(\left\{{}\begin{matrix}x\in R\\y=2-\dfrac{x}{2}\end{matrix}\right.\)
Vì y là số nguyên dương nên:
\(\left\{{}\begin{matrix}x⋮2\\2-\dfrac{x}{2}>0\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x⋮2\\x< 4\end{matrix}\right.\). Mặt khác x>0.
\(\Rightarrow x=2\Rightarrow y=1\)
Với \(m\ne\pm2\). Ta có \(y=\dfrac{5}{m+2}\).
Vì x,y là các số nguyên dương nên x,y>0. Nên:
\(m\in\left\{-1;0;1;3;4;5;6;7\right\}\) (1')
Mặt khác: \(5⋮\left(m+2\right)\)
\(\Rightarrow m+2\inƯ\left(5\right)\)
\(\Rightarrow m+2\in\left\{1;-1;5;-5\right\}\)
\(\Rightarrow m\in\left\{-1;-3;3;-7\right\}\) (2')
Từ (1') ,(2') \(\Rightarrow m\in\left\{-1;3\right\}\)
Vậy \(m\in\left\{-1;2;3\right\}\) thì hệ có nghiệm \(\left(x;y\right)\) với x,y là số nguyên dương.
\(\hept{\begin{cases}mx+4y=10-m\left(1\right)\\x+my=4\left(2\right)\end{cases}}\)
từ (2) ta có \(x=4-my\) (3)
thay (3) vào (1) ta có \(m\left(4-my\right)+4y=10-m\)
\(\Leftrightarrow4m-m^2y+4y=10-m\)
\(\Leftrightarrow y\left(4-m^2\right)=10-m-4m\)
\(\Leftrightarrow y\left(4-m^2\right)=10-5m\) \(\left(4\right)\)
để hpt có nghiệm duy nhất thì pt (4) pải có nghiệm duy nhất
\(\Leftrightarrow4-m^2\ne0\Leftrightarrow m^2\ne4\Leftrightarrow m\ne\pm2\)
từ (4) ta có \(y=\frac{10-5m}{4-m^2}\)
\(y=\frac{5m-10}{m^2-4}\)
\(y=\frac{5\left(m-2\right)}{\left(m+2\right)\left(m-2\right)}\)
\(y=\frac{5}{m+2}\)
từ (3) ta có \(x=4-\frac{5m}{m+2}\)
\(x=\frac{4m+8-5m}{m+2}\)
\(x=\frac{8-m}{m+2}\)
theo bài ra \(S=x^2-y^2\)
\(S=\left(\frac{8-m}{m+2}\right)^2-\left(\frac{5}{m+2}\right)^2\)
\(S=\left(\frac{8-m-5}{m+2-m-2}\right)\left(\frac{8-m+5}{m+2+m+2}\right)\)
\(S=\left(3-m\right)\left(\frac{13-m}{2m+4}\right)\)
\(S=\frac{\left(3-m\right)\left(13-m\right)}{2m+4}\)
\(S=\frac{39-3m-13m+m^2}{2m+4}\)
\(S=\frac{m^2-16m+39}{2m+4}\)
\(\left\{{}\begin{matrix}mx+4y=9\\x+my=8\end{matrix}\right.\) \(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}m^2x+4my=9m\\4x+4my=32\end{matrix}\right.\)
\(\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}\left(m^2-4\right)x=9m-32\\mx+4y=9\end{matrix}\right.\)
Hệ có nghiệm duy nhất khi \(m^2-4\ne0\Rightarrow m\ne\pm2\)
Khi đó: \(\left\{{}\begin{matrix}x=\dfrac{9m-32}{m^2-4}\\y=\dfrac{9-mx}{4}=\dfrac{8m-9}{m^2-4}\end{matrix}\right.\)
\(x=3y\Rightarrow\dfrac{9m-32}{m^2-4}=\dfrac{3\left(8m-9\right)}{m^2-4}\)
\(\Rightarrow9m-32=3\left(8m-9\right)\)
\(\Rightarrow m=-\dfrac{1}{3}\)
Để hệ có nghiệm duy nhất thì \(\dfrac{1}{m}\ne\dfrac{m}{4}\)
=>\(m^2\ne4\)
=>\(m\notin\left\{2;-2\right\}\)
Ta có: \(\left\{{}\begin{matrix}x+my=1\\mx+4y=2\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}x=1-my\\m\left(1-my\right)+4y=2\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}x=1-my\\m-m^2\cdot y+4y=2\end{matrix}\right.\Leftrightarrow\left\{{}\begin{matrix}x=1-my\\y\left(-m^2+4\right)=2-m\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}x=1-my\\y=\dfrac{-\left(m-2\right)}{-\left(m^2-4\right)}=\dfrac{1}{m+2}\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}y=\dfrac{1}{m+2}\\x=1-\dfrac{m}{m+2}=\dfrac{m+2-m}{m+2}=\dfrac{2}{m+2}\end{matrix}\right.\)
x+y>-5
=>\(\dfrac{2}{m+2}+\dfrac{1}{m+2}>-5\)
=>\(\dfrac{3}{m+2}+5>0\)
=>\(\dfrac{3+5m+10}{m+2}>0\)
=>\(\dfrac{5m+13}{m+2}>0\)
TH1: \(\left\{{}\begin{matrix}5m+13>0\\m+2>0\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}m>-\dfrac{13}{5}\\m>-2\end{matrix}\right.\)
=>\(m>-2\)
TH2: \(\left\{{}\begin{matrix}5m+13< 0\\m+2< 0\end{matrix}\right.\)
=>\(\left\{{}\begin{matrix}m< -\dfrac{13}{5}\\m< -2\end{matrix}\right.\)
=>\(m< -\dfrac{13}{5}\)
Vậy: \(\left[{}\begin{matrix}m< -\dfrac{13}{5}\\\left\{{}\begin{matrix}m>-2\\m\ne2\end{matrix}\right.\end{matrix}\right.\)