Уравнения и неравенства · урок 22 из 25 · практикум
Практикум: нестандартные системы уравнений
Алгебра · 9 класс · углублённый уровень ФРП «Математика» (углублённый уровень), Москва – 2025 строка R03 · ALG9U-062
{ 2 x 2 − 5 x y + 2 y 2 = 0 x 2 + y 2 = 20
1 мин · теория (орг. момент, тема урока)
Хронометраж: Теория 12 мин · практика 33 мин (73 %) , итого 45 мин.
Паспорт: R03 «Уравнения и неравенства: уравнения, неравенства и их системы» (25 ч), урок 22/25, единица R03.4 «Решение систем уравнений с двумя переменными». Тип урока — П (второй практикум по R03.4). Первый практикум ALG9U-053 — выбор способа, замена 1/(x + y), число решений линейной системы; сегодня — новые приёмы: сложение/деление уравнений, однородные и симметричные системы, модуль, параметр «в буквах». Предыдущий урок ALG9U-061 — дробно-рациональные уравнения; следующий ALG9U-063 — простейшие нелинейные системы.
Теория (12 мин): сл. 1–2 (тема, цели) 2 · 4 (сводка приёмов) 3 · 7 (однородные и симметричные) 3 · 11 (параметр в линейной системе) 2 · 13 (типичные ошибки) 2.
Практика (33 мин): разминка (сл. 3) 2 · образцы → сам (сл. 5, 6, 8, 9, 10, 12) 3 + 2 + 3 + 3 + 2 + 2 · найди ошибку (сл. 14) 2 · база (сл. 15) 2 · повышенный (сл. 16) 2 · ОГЭ, линия 20 (сл. 17) 2 · задача из жизни, линия 21 (сл. 18) 2 · самостоятельная (сл. 19) 5 · итог (сл. 20) 1.
Рисунок: окружность x² + y² = 20 и прямые y = 2x, x = 2y — однородное уравнение задаёт пару прямых через начало координат (сл. 7).
Если не успеваете: задания 4–5 сл. 16 и задание 3 сл. 17 — в ДЗ; сводки не сокращать.
R03.4
Цели урока
Сегодня вы научитесь
Видеть приём сложить, вычесть, перемножить или разделить уравнения — по виду системы (ПР-9)
Решать особые системы однородные (x = k y ), симметричные (x + y и x y ), с модулем (ПР-9, ПР-13)
Исследовать с параметром решить систему «в буквах» и наложить условия на решение (ПР-14)
Оформлять как на ОГЭ линия 20 и задача-модель линии 21 — полная запись (ПР-15, ПР-16)
1 мин · теория
ПР-9 (ФРП дословно): «Решать системы двух линейных уравнений с двумя переменными и системы двух уравнений, в которых одно уравнение не является линейным». ПР-13: «Решать уравнения, неравенства и их системы, в том числе с ограничениями…» — у нас ограничения случаев при раскрытии модуля и условия на знак решения.
ПР-14: «Проводить исследования уравнений и систем уравнений…» — сл. 11, 12, 16. ПР-15, ПР-16 — текстовая задача и модель (сл. 18).
Вопрос классу: какие способы решения систем вы уже знаете? (Подстановка, сложение, замена, графический.) Сегодня — что делать, когда «в лоб» получается уравнение 4-й степени.
разминка · R03.3, R03.4
Разминка · устно
Всё это сегодня понадобится
x + y = 5 , x y = 4
числа x и y ?
1 и 4
x 2 − 3 x y + 2 y 2
разложите
( x − y ) ( x − 2 y )
2 мин · практика
Блиц по цепочке, ответ открывается по клику.
1) Сумма 5, произведение 4 — числа 1 и 4 (корни t² − 5t + 4 = 0). 2) x² + y² = (x + y)² − 2xy = 16 − 6 = 10. 3) (x + y)² = 13 + 12 = 25. 4) Виета: 3 и 4.
5) Как трёхчлен относительно x: корни x = y и x = 2y, значит, (x − y)(x − 2y). 6) x²y : xy² = x/y (x, y ≠ 0).
7) 2(x + 1) = x − 1, x = −3; ОДЗ x ≠ ±1 — подходит (из ALG9U-061). 8) x ≥ 0: x = 3 − x, x = 1,5; x < 0: −x = 3 − x, 0 = 3 — нет. Ответ 1,5.
Карточки 1–4 — к симметричным системам (сл. 9), 5 — к однородным (сл. 8), 6 — к делению уравнений (сл. 6), 8 — к модулю (сл. 10).
R03.4
Сводка · приёмы для нелинейных систем
Подстановка «в лоб» даёт 4-ю степень? Ищите приём
Признак системы Приём Пример → что получаем
после сложения или вычитания — общий множитель сложить / вычесть, вынести множитель x ( x + y ) = 15 , y ( x + y ) = 10 → ( x + y ) 2 = 25
левые части — одночлены x m y n перемножить / разделить уравнения x 2 y = 12 , x y 2 = 18 → x y = 6
однородное: a x 2 + b x y + c y 2 = 0 разложить, x = k y ( 2 x − y ) ( x − 2 y ) = 0
симметричная: x ↔ y не меняет систему s = x + y , p = x y x 2 + y 2 = s 2 − 2 p
есть модуль случаи по знаку, проверка условия x ≥ 1 или x < 1
3 мин · теория
Учитель показывает, почему «в лоб» плохо: в системе x² + xy = 15, xy + y² = 10 выразить y = (15 − x²)/x и подставить — получится уравнение 4-й степени. Сложение даёт (x + y)² = 25 сразу.
Строка 2: перемножив, получаем x³y³ = 216, xy = 6 (кубический корень единственный). Разделив — x/y = 2/3. Делить можно, потому что x ≠ 0, y ≠ 0 (иначе левые части равны 0, а правые — нет).
Строка 3: однородное уравнение — все слагаемые второй степени, справа 0. Решаем как квадратное относительно x (или через t = x/y при y ≠ 0) — получаем прямые x = ky.
Строка 4: симметричная система не меняется, если поменять x и y местами. Значит, вместе с (a; b) решение и (b; a). Через s и p степень понижается.
Строка 5: модуль раскрываем по случаям; найденное решение обязано удовлетворять условию своего случая.
Вопрос классу: какая из систем ALG9U-053 была симметричной? (x + y = 4, x³ + y³ = 28.)
R03.4
Образец → сам · сложить и вынести множитель
Сложите или вычтите уравнения — появится квадрат
Образец
{ x 2 + x y = 15 x y + y 2 = 10
( x + y ) 2 = 25 сложили
x + y = 5 или x + y = − 5 A 2 = 25
5 x = 15 : x = 3 , y = 2 x ( x + y ) = 15
− 5 x = 15 : x = − 3 , y = − 2 второй случай
( 3 ; 2 ) , ( − 3 ; − 2 ) проверка: 9 + 6 = 15
Сам
база { x 2 + x y = 12 x y + y 2 = 4 ( 3 ; 1 ) , ( − 3 ; − 1 )
база { x 2 − x y = 6 x y − y 2 = 2 ( 3 ; 1 ) , ( − 3 ; − 1 )
повыш. { x 2 + 4 y = 21 y 2 + 4 x = 21 ( 3 ; 3 ) , ( − 7 ; − 7 ) , ( 5 ; − 1 ) , ( − 1 ; 5 )
3 мин · практика
Образец 1 мин у доски, затем 2 мин самостоятельно. В образце y находим из x + y: при x + y = 5 и x = 3 получаем y = 2.
1) Сложили: (x + y)² = 16, x + y = ±4. x(x + y) = 12: x = 3, y = 1 или x = −3, y = −1. Проверка: 3 + 1 = 4 ✓.
2) Вычли: x² − 2xy + y² = 4, (x − y)² = 4, x − y = ±2. x(x − y) = 6: x = 3, y = 1 или x = −3, y = −1. Проверка: 9 − 3 = 6, 3 − 1 = 2 ✓.
3) Вычли: x² − y² − 4(x − y) = 0, (x − y)(x + y − 4) = 0. x = y: x² + 4x − 21 = 0, x = 3 или −7. y = 4 − x: x² − 4x − 5 = 0, x = 5 (y = −1) или x = −1 (y = 5). Четыре решения, проверено в sympy.
Ошибка: в 2) извлекают корень как x − y = 2 и теряют случай −2.
R03.4
Образец → сам · перемножить или разделить
Одночлены слева — перемножьте или разделите уравнения
Образец
{ x 2 y = 12 x y 2 = 18
x = 0 , y = 0 иначе слева 0
x 3 y 3 = 216 , x y = 6 перемножили
x ⋅ 6 = 12 , x = 2 x 2 y = x ⋅ x y
y ⋅ 6 = 18 , y = 3 ; ( 2 ; 3 ) x y 2 = y ⋅ x y
Сам
база { x 2 y = 20 x y 2 = 50 ( 2 ; 5 )
база { x 2 − y 2 = 24 x + y = 6 ( 5 ; 1 )
повыш. { x 3 y 2 = 72 x 2 y 3 = 108 ( 2 ; 3 )
2 мин · практика
В образце: (xy)³ = 216 ⇒ xy = 6 (у куба один действительный корень). Проверка: 4 · 3 = 12, 2 · 9 = 18 ✓.
1) (xy)³ = 1000, xy = 10; 10x = 20, x = 2; 10y = 50, y = 5. Проверка: 4 · 5 = 20 ✓.
2) Разделили первое на второе: (x − y)(x + y)/(x + y) — x − y = 4; с x + y = 6: x = 5, y = 1.
3) Перемножили: (xy)⁵ = 7776 = 6⁵, xy = 6. Первое: x³y² = (xy)² · x = 36x = 72, x = 2; y = 3. Ловушка: если делить (x/y = 2/3) и искать y² = 9, появится лишняя пара (−2; −3): (−8) · 9 = −72 ≠ 72 — её отсекает проверка.
R03.4
Сводка · однородные и симметричные системы
Два типа систем — два способа понизить степень
y = 2 x
x = 2 y
x 2 + y 2 = 20
(4; 2)
(2; 4)
www.reknow.ru
Однородное уравнение
2 x 2 − 5 x y + 2 y 2 = 0 ⇔ ( 2 x − y ) ( x − 2 y ) = 0 — пара прямых x = k y ; подставляем во второе
Симметричная система
x 2 + y 2 = s 2 − 2 p , x 3 + y 3 = s 3 − 3 p s
x , y — корни t 2 − s t + p = 0 ; нужно s 2 ≥ 4 p
3 мин · теория
Однородное: если y = 0, то из 2x² = 0 и x = 0, но (0; 0) не удовлетворяет x² + y² = 20 — поэтому можно делить на y²: 2t² − 5t + 2 = 0, t = x/y = 2 или 1/2. Геометрически — две прямые через начало координат; на окружности они высекают 4 точки (решение разберём на сл. 8).
Масштаб рисунка: 38 px на единицу, радиус √20 ≈ 4,47; точки (4; 2), (2; 4), (−2; −4), (−4; −2).
Симметричная: s = x + y, p = xy. Формулы: x² + y² = s² − 2p; x³ + y³ = (x + y)(x² − xy + y²) = s(s² − 3p). Найдя s и p, решаем t² − st + p = 0 (теорема, обратная Виета). Если s² − 4p < 0 — действительных x, y нет, такую пару (s; p) отбрасываем.
Вопрос классу: почему у симметричной системы решения идут парами (a; b), (b; a)? (Замена x ↔ y не меняет систему.)
R03.4
Образец → сам · однородное уравнение
Разложите однородное уравнение на множители
Образец (рисунок сл. 7)
{ 2 x 2 − 5 x y + 2 y 2 = 0 x 2 + y 2 = 20
( 2 x − y ) ( x − 2 y ) = 0 корни по x : 2 y , y /2
x = 2 y : 5 y 2 = 20 , y = ± 2 во второе
y = 2 x : 5 x 2 = 20 , x = ± 2 во второе
( 4 ; 2 ) , ( − 4 ; − 2 ) , ( 2 ; 4 ) , ( − 2 ; − 4 )
Сам
база { x 2 − x y − 2 y 2 = 0 x − y = 3 ( 6 ; 3 ) , ( 1 , 5 ; − 1 , 5 )
база { x 2 + x y − 6 y 2 = 0 x y = 8 ( 4 ; 2 ) , ( − 4 ; − 2 )
повыш. { x 2 − x y = 6 x 2 + y 2 = 10 ( 3 ; 1 ) , ( − 3 ; − 1 ) , ( 2 ; − 2 2 ) , ( − 2 ; 2 2 )
3 мин · практика
Образец: разложение — как квадратного трёхчлена относительно x: D = 25y² − 16y² = 9y², x = (5y ± 3y)/4 = 2y или y/2. Проверка (4; 2): 32 − 40 + 8 = 0 ✓, 16 + 4 = 20 ✓.
1) (x − 2y)(x + y) = 0. x = 2y: y = 3, x = 6. x = −y: −2y = 3, y = −1,5, x = 1,5. Проверка: 1,5 + 1,5 = 3 ✓.
2) (x + 3y)(x − 2y) = 0. x = 2y: 2y² = 8, y = ±2 → (4; 2), (−4; −2). x = −3y: −3y² = 8 — решений нет.
3) Однородного уравнения в системе нет — получаем его: 10(x² − xy) = 6(x² + y²) ⇔ 2x² − 5xy − 3y² = 0 ⇔ (x − 3y)(2x + y) = 0. x = 3y: 10y² = 10, y = ±1 → (3; 1), (−3; −1). y = −2x: 5x² = 10, x = ±√2 → (√2; −2√2), (−√2; 2√2). Проверка: 2 + 4 = 6 ✓. Проверено в sympy.
R03.4
Образец → сам · симметричная система
Замена s = x + y , p = x y
Образец
{ x + y + x y = 11 x 2 y + x y 2 = 30
s + p = 11 , s p = 30 x 2 y + x y 2 = p s
( s ; p ) = ( 5 ; 6 ) или ( 6 ; 5 ) Виета
t 2 − 5 t + 6 = 0 : ( 2 ; 3 ) , ( 3 ; 2 ) s = 5
t 2 − 6 t + 5 = 0 : ( 1 ; 5 ) , ( 5 ; 1 ) s = 6
Сам
база { x 2 + y 2 = 10 x y = 3 ( 1 ; 3 ) , ( 3 ; 1 ) , ( − 1 ; − 3 ) , ( − 3 ; − 1 )
база { x 2 + x y + y 2 = 7 x + y = 3 ( 1 ; 2 ) , ( 2 ; 1 )
повыш. { x 3 + y 3 = 9 x y = 2 ( 1 ; 2 ) , ( 2 ; 1 )
3 мин · практика
Образец: s и p — корни z² − 11z + 30 = 0, то есть 5 и 6 (в любом порядке). Для обеих пар s² ≥ 4p (25 ≥ 24, 36 ≥ 20). Четыре решения; проверка (1; 5): 1 + 5 + 5 = 11, 5 + 25 = 30 ✓.
1) s² − 2p = 10, p = 3: s² = 16, s = ±4. s = 4: t² − 4t + 3 = 0 → 1 и 3; s = −4: −1 и −3. Четыре решения.
2) s² − p = 7, s = 3: p = 2; t² − 3t + 2 = 0 → 1 и 2.
3) s³ − 3ps = 9, p = 2: s³ − 6s − 9 = 0 = (s − 3)(s² + 3s + 3); второй множитель корней не имеет (D = 9 − 12 < 0). s = 3, p = 2 → (1; 2), (2; 1). Проверено в sympy.
Ошибка: записать только (2; 3) — вторая пара (3; 2) тоже решение (сл. 13).
R03.4 · ПР-13
Образец → сам · система с модулем
Раскройте модуль по случаям — и проверьте условие
Образец
{ y = ∣ x − 1∣ x + y = 3
x ≥ 1 : x + x − 1 = 3 , x = 2 ≥ 1 подходит, y = 1
x < 1 : x + 1 − x = 3 , 1 = 3 нет решений
(2; 1)
www.reknow.ru
Сам
база { ∣ x ∣ + y = 4 y = 2 x + 1 ( 1 ; 3 )
база { ∣ x − y ∣ = 2 x + y = 6 ( 4 ; 2 ) , ( 2 ; 4 )
повыш. { ∣ x ∣ + ∣ y ∣ = 5 y = x + 1 ( 2 ; 3 ) , ( − 3 ; − 2 )
2 мин · практика
Рисунок: «уголок» y = |x − 1| с вершиной (1; 0) и прямая x + y = 3 (масштаб 40 px на единицу). Прямая параллельна левой ветви y = 1 − x — поэтому во втором случае получилось 1 = 3. Точка (2; 1) открывается по клику.
1) x ≥ 0: 3x + 1 = 4, x = 1 ≥ 0, y = 3. x < 0: −x + 2x + 1 = 4, x = 3 — не меньше 0, отбрасываем. Ответ (1; 3).
2) x − y = 2 или x − y = −2; с x + y = 6: (4; 2) и (2; 4).
3) y = x + 1. x ≥ 0 (тогда y ≥ 1): 2x + 1 = 5, (2; 3). −1 ≤ x < 0: −x + x + 1 = 5 — нет. x < −1 (y < 0): −2x − 1 = 5, x = −3, (−3; −2). Проверено перебором.
R03.4 · ПР-14
Сводка · линейная система с параметром
Решаем «в буквах»: { x + a y = 1 a x + y = 1
( a 2 − 1 ) y = a − 1 первое ⋅ a минус второе
Коэффициент при y зависит от a — разбираем, когда он равен 0
Потом — условия на найденные x ( a ) , y ( a ) : знак, четверть, неравенство
a = ± 1 : одно решениеx = y = a + 1 1
a = 1 : бесконечно много0 ⋅ y = 0 , уравнения совпадают
2 мин · теория
Демонстрация учителя. Умножаем первое уравнение на a: ax + a²y = a; вычитаем второе: (a² − 1)y = a − 1.
a ≠ ±1: y = (a − 1)/((a − 1)(a + 1)) = 1/(a + 1); x = 1 − ay = 1 − a/(a + 1) = 1/(a + 1). Проверка: x + ay = (1 + a)/(a + 1) = 1 ✓.
a = 1: оба уравнения x + y = 1 — бесконечно много решений. a = −1: x − y = 1 и −x + y = 1 — противоречие, решений нет.
Связь с ALG9U-053: там число решений определяли по отношениям коэффициентов; сегодня находим само решение как функцию от a, чтобы ставить на него условия (сл. 12).
R03.4 · ПР-14
Образец → сам · условия на решение
При каких a решение системы удовлетворяет условию?
Образец: x > 0 и y > 0
{ a x + y = 2 x + y = 1
( a − 1 ) x = 1 , a = 1 вычли; a = 1 : 0 = 1
x = a − 1 1 , y = a − 1 a − 2 y = 1 − x
x > 0 ⇒ a > 1 ; тогда y > 0 ⇒ a > 2
Ответ: a > 2
Сам
база { x + y = 2 a x − y = 6 , x > 0 и y > 0 a > 3
повыш. { 2 x − y = a x + y = 3 a − 3 , решение в I четверти a > 1 , 2
повыш. { x + y = 4 a x − y = 2 , x > 1 − 1 < a < 5
2 мин · практика
Образец: при a = 1 вычитание даёт 0 · x = 1 — решений нет, поэтому a ≠ 1. Проверка a = 3: x = 1/2, y = 1/2; 3/2 + 1/2 = 2 ✓. Граница a = 2: y = 0 — не подходит (строгое неравенство).
1) x = a + 3, y = a − 3; оба > 0 при a > 3. Граница a = 3: y = 0 — не подходит.
2) Сложили: 3x = 4a − 3, x = (4a − 3)/3; y = 3a − 3 − x = (5a − 6)/3. x > 0 ⇔ a > 0,75; y > 0 ⇔ a > 1,2. Пересечение a > 1,2. Проверка a = 2: x = 5/3, y = 4/3 ✓.
3) Сложили: (a + 1)x = 6. a = −1: 0 = 6 — нет решений. x = 6/(a + 1) > 1 ⇔ 0 < a + 1 < 6 ⇔ −1 < a < 5 (при a + 1 < 0 x отрицателен). Граница a = 5: x = 1 — не подходит.
R03.4
Осторожно · типичные ошибки
Три ошибки, которые стоят баллов
Сократили на x − y
x 2 − y 2 = 5 ( x − y ) → x + y = 5
( x − y ) ( x + y − 5 ) = 0 : ещё случай x = y
при x y = 4 теряются ( 2 ; 2 ) и ( − 2 ; − 2 )
Половина ответа
x + y = 5 , x y = 6 : ответ ( 2 ; 3 )
( 2 ; 3 ) и ( 3 ; 2 )
система симметрична — пары ( a ; b ) и ( b ; a )
Не проверили условие случая
y = ∣ x ∣ , y = 2 x + 3 : x ≥ 0 → x = − 3
− 3 < 0 — отбросить; ответ ( − 1 ; 1 )
корень случая должен лежать в его области
2 мин · теория
1) Система x² − y² = 5(x − y), xy = 4. Сокращая на x − y, теряем случай x = y: x² = 4 → (2; 2), (−2; −2). Случай x + y = 5, xy = 4 даёт (1; 4), (4; 1). Всего 4 решения (проверено в sympy). Правило: выражение с переменной не сокращаем — выносим за скобки.
2) Сумма 5, произведение 6: x и y — числа 2 и 3 в любом порядке. Ответ — две пары.
3) x ≥ 0: x = 2x + 3, x = −3 — не удовлетворяет x ≥ 0. x < 0: −x = 2x + 3, x = −1, y = 1. Ответ (−1; 1). Проверка (−3; −3): |−3| = 3 ≠ −3.
R03.4
Найди ошибку
Ученик решил две системы. Где ошибки?
Система 1: { x 2 + y 2 = 25 x y = 12
( x + y ) 2 = 25 + 24 = 49
x + y = 7 , t 2 − 7 t + 12 = 0
Ответ: ( 3 ; 4 ) , ( 4 ; 3 )
Ошибка: x + y = ± 7 — потерян случай − 7
Ещё ( − 3 ; − 4 ) , ( − 4 ; − 3 )
Система 2: { x 2 − 3 x y + 2 y 2 = 0 x + y = 6
( x − y ) ( x − 2 y ) = 0 , x = 2 y
3 y = 6 , y = 2 , x = 4
Ответ: ( 4 ; 2 )
Ошибка: забыт множитель x − y , случай x = y
2 y = 6 : ещё решение ( 3 ; 3 )
2 мин · практика
Пары по минуте на систему, затем ответы по клику.
1) Из (x + y)² = 49 следует x + y = 7 или x + y = −7. При s = −7, p = 12: t² + 7t + 12 = 0, t = −3, −4. Полный ответ: (3; 4), (4; 3), (−3; −4), (−4; −3) (проверено в sympy).
2) Произведение равно нулю, если хотя бы один множитель равен нулю: x = y или x = 2y. x = y: 2y = 6, (3; 3); проверка: 9 − 27 + 18 = 0 ✓. Ответ: (4; 2), (3; 3).
Общее у обеих ошибок — потеря случая. Вопрос классу: как проверить себя? (Посчитать, сколько случаев появилось, и для каждого довести решение до конца.)
R03.4
Задания с самопроверкой · база
Решите систему, выбрав приём
{ x 2 + x y = 10 x y + y 2 = 15 ( 2 ; 3 ) , ( − 2 ; − 3 )
{ x y = 12 x = 3 y ( 6 ; 2 ) , ( − 6 ; − 2 )
{ x 2 − y 2 = 21 x − y = 3 ( 5 ; 2 )
{ x + y = 7 x y = 10 ( 2 ; 5 ) , ( 5 ; 2 )
{ x 2 − 4 y 2 = 0 x + y = 3 ( 2 ; 1 ) , ( 6 ; − 3 )
{ y = ∣ x ∣ x + y = 4 ( 2 ; 2 )
2 мин · практика
1) Сложили: (x + y)² = 25, x + y = ±5; x(x + y) = 10: x = 2, y = 3 или x = −2, y = −3. 2) 3y² = 12, y = ±2.
3) Разделили: x + y = 7; с x − y = 3: x = 5, y = 2. 4) Виета: 2 и 5, две пары.
5) (x − 2y)(x + 2y) = 0. x = 2y: 3y = 3, (2; 1). x = −2y: −y = 3, y = −3, x = 6, (6; −3).
6) x ≥ 0: 2x = 4, (2; 2). x < 0: −x + x = 4 — нет. Все ответы проверены в sympy / перебором.
Попросить назвать приём к каждому заданию — по таблице сл. 4.
R03.4 · ПР-13, ПР-14
Задания с самопроверкой · повышенный уровень
Симметрия, деление, модуль, параметр
повыш. { x 2 + y 2 + x + y = 32 x y = 12 ( 3 ; 4 ) , ( 4 ; 3 ) , ( − 2 ; − 6 ) , ( − 6 ; − 2 )
повыш. { x 2 y 3 = 8 x 3 y 2 = 4 ( 1 ; 2 )
повыш. { ∣ x ∣ + ∣ y ∣ = 4 x − y = 2 ( 3 ; 1 ) , ( − 1 ; − 3 )
повыш. { x 2 − y 2 = 5 ( x − y ) x y = 4 ( 2 ; 2 ) , ( − 2 ; − 2 ) , ( 1 ; 4 ) , ( 4 ; 1 )
повыш. При каких a у системы x + y = a , x − y = 2 решение с x 2 + y 2 < 10 ? − 4 < a < 4
2 мин · практика
1) s² − 2p + s = 32, p = 12: s² + s − 56 = 0, s = 7 или −8. s = 7: 3 и 4; s = −8: t² + 8t + 12 = 0 → −2 и −6. Четыре решения.
2) Перемножили: (xy)⁵ = 32, xy = 2. x³y² = (xy)² x = 4x = 4, x = 1, y = 2. Проверка: 1 · 8 = 8 ✓.
3) x ≥ 0, y ≥ 0: x + y = 4 и x − y = 2 → (3; 1). x < 0, y < 0: −x − y = 4 → (−1; −3). Остальные случаи противоречивы (например, x ≥ 0, y < 0: x − y = 4 ≠ 2). Проверено перебором.
4) (x − y)(x + y − 5) = 0 — ошибка 1 со сл. 13 «в действии»: x = y → (2; 2), (−2; −2); x + y = 5 → (1; 4), (4; 1).
5) x = (a + 2)/2, y = (a − 2)/2; x² + y² = (a² + 4)/2 < 10 ⇔ a² < 16 ⇔ −4 < a < 4. Граница a = 4: (3; 1), 9 + 1 = 10 — не подходит (строгое).
Если не успеваете — 4 и 5 в ДЗ.
R03.4 · формат ОГЭ
Формат ОГЭ · линия 20
Решите систему уравнений — с полной записью
{ x 2 + y 2 = 37 x y = 6 ( 1 ; 6 ) , ( 6 ; 1 ) , ( − 1 ; − 6 ) , ( − 6 ; − 1 )
{ x 2 − 2 x y − 3 y 2 = 0 x − y = 4 ( 6 ; 2 ) , ( 2 ; − 2 )
{ ( x − 3 ) ( y + 2 ) = 0 x 2 + y 2 = 13 ( 3 ; 2 ) , ( 3 ; − 2 ) , ( − 3 ; − 2 )
1: ( x + y ) 2 — оба знака
2: однородное — разложите
3: одна пара — дважды, в ответе один раз
2 мин · практика
1) (x + y)² = 37 + 12 = 49, x + y = ±7. s = 7, p = 6: 1 и 6; s = −7: −1 и −6. Четыре решения.
2) (x − 3y)(x + y) = 0. x = 3y: 2y = 4, (6; 2). x = −y: −2y = 4, y = −2, x = 2, (2; −2). Проверка (2; −2): 4 + 8 − 12 = 0 ✓.
3) x = 3: y² = 4 → (3; 2), (3; −2). y = −2: x² = 9 → (3; −2), (−3; −2). Пара (3; −2) получилась дважды — пишем один раз: три решения.
Оформление на 2 балла: обоснованные переходы, все случаи, ответ парами. Типичная потеря балла — один из знаков при извлечении корня. Все ответы проверены в sympy.
R03.4 · ПР-15, ПР-16 · линия 21
Задача из жизни · формат ОГЭ, линия 21
Прямоугольный участок: забор 70 м, площадь 300 м²
практика Составьте систему для сторон x и y x + y = 35 , x y = 300
практика Найдите стороны участка 15 и 20 м
повыш. Можно ли тем же забором огородить 306 м²? А 310 м²? 306 — да (17 × 18 ); 310 — нет
x
y
S = 300 м 2
периметр 70 м
www.reknow.ru
2 мин · практика
1) 2(x + y) = 70 ⇒ x + y = 35; xy = 300. Симметричная система.
2) t² − 35t + 300 = 0: D = 1225 − 1200 = 25, t = (35 ± 5)/2 = 20 и 15. Стороны 15 м и 20 м (порядок не важен).
3) 306: t² − 35t + 306 = 0, D = 1225 − 1224 = 1, t = 18 и 17 — да. 310: D = 1225 − 1240 < 0 — нет. Наибольшая площадь при x = y = 17,5: 306,25 м² — это условие s² ≥ 4p со сл. 7.
Линия 21 ОГЭ: в ответе — величины с единицами и проверка смысла (стороны положительны).
R03.4
Самостоятельная работа · 5 минут
Два варианта · 4 задания
Вариант 1
база { x + y = 6 x y = 8 ( 2 ; 4 ) , ( 4 ; 2 )
база { x 2 − y 2 = 32 x + y = 8 ( 6 ; 2 )
база { x 2 + x y = 28 x y + y 2 = 21 ( 4 ; 3 ) , ( − 4 ; − 3 )
повыш. { x 2 − x y − 2 y 2 = 0 x + y = 6 ( 4 ; 2 )
Вариант 2
база { x + y = 7 x y = 12 ( 3 ; 4 ) , ( 4 ; 3 )
база { x 2 − y 2 = 27 x − y = 3 ( 6 ; 3 )
база { x 2 − x y = 10 x y − y 2 = 6 ( 5 ; 3 ) , ( − 5 ; − 3 )
повыш. { x 2 + x y − 2 y 2 = 0 x − y = 3 ( 2 ; − 1 )
5 мин · практика
4 мин работы, 1 мин — взаимопроверка в парах по ответам (открыть по клику).
В-1. 1) Виета: 2 и 4, две пары. 2) x − y = 4, x = 6, y = 2. 3) (x + y)² = 49, x + y = ±7; x(x + y) = 28: (4; 3), (−4; −3). 4) (x − 2y)(x + y) = 0: x = 2y → 3y = 6, (4; 2); x = −y → 0 = 6 — нет.
В-2. 1) 3 и 4, две пары. 2) x + y = 9, x = 6, y = 3. 3) Вычли: (x − y)² = 4, x − y = ±2; x(x − y) = 10: (5; 3), (−5; −3). 4) (x + 2y)(x − y) = 0: x = y → 0 = 3 — нет; x = −2y → −3y = 3, y = −1, x = 2: (2; −1).
Все ответы проверены в sympy. Критерий: 4 верных — «5», 3 — «4», 2 — «3».
рефлексия · ДЗ
Итог урока
Проверьте себя и потренируйтесь
Ответьте одной фразой
Как узнать однородное уравнение и что с ним делать? Почему после замены s , p проверяют s 2 ≥ 4 p ? Почему нельзя сокращать на x − y ?
Домашнее задание
{ x 2 y + x y 2 = 20 x + y + x y = 9
{ x 2 − 5 x y + 6 y 2 = 0 x 2 + y 2 = 40
При каких a у системы x + y = 2 , a x − y = 1 решение с x > 0 , y > 0 ?
Тренажёр: reknow.ru/9/algebra/9_algebra_adv_sistemy.htm
1 мин · практика
Ответы ДЗ: 1) sp = 20, s + p = 9: (s; p) = (4; 5) или (5; 4). Для (4; 5): s² − 4p = 16 − 20 < 0 — нет решений; для (5; 4): (1; 4), (4; 1). Это и есть ответ на вопрос 2 рефлексии.
2) (x − 2y)(x − 3y) = 0. x = 3y: 10y² = 40, (6; 2), (−6; −2). x = 2y: 5y² = 40, y = ±2√2: (4√2; 2√2), (−4√2; −2√2).
3) Сложили: (a + 1)x = 3; a = −1 — нет решений. x = 3/(a + 1), y = (2a − 1)/(a + 1). x > 0 ⇔ a > −1; тогда y > 0 ⇔ a > 0,5. Ответ a > 0,5 (граница a = 0,5: y = 0 — не подходит).
Следующий урок ALG9U-063 — практикум по простейшим нелинейным системам; затем графический метод (ALG9U-064) и обобщение (ALG9U-065).
Паспорт соответствия · скрытый слайд
ALG9U-062 · Практикум: Решение систем уравнений с двумя переменными
Поле Значение
ФРП «Математика» (углублённый уровень), 7–9 кл., Москва – 2025 · frp/pdf/2025_07_2025_ooo_frp_matematika-5-9_ugl.pdf
Строка, урок R03 «Уравнения и неравенства: уравнения, неравенства и их системы», 25 ч · урок 22/25 · тип П (второй практикум по R03.4, первый — ALG9U-053)
Единицы → слайды R03.4 «Решение систем уравнений с двумя переменными» → 2, 4–20 · опора R03.3 → 3 · теория 12 мин (сл. 1, 2, 4, 7, 11, 13) · практика 33 мин, 73 % (сл. 3, 5, 6, 8–10, 12, 14–20)
Результаты ПР-9 (системы, одно уравнение нелинейное) → 2–10, 13–19 · ПР-13 (ограничения: случаи модуля, условия на решение) → 10, 12, 16 · ПР-14 (исследование систем с параметром) → 11, 12, 16, 20 · ПР-15, ПР-16 (модель) → 18 · кодификатора у курса нет
Вне урока простейшие нелинейные системы — ALG9U-063; графический метод — ALG9U-064; системы нелинейных уравнений с параметром — R03.8 (ALG9U-048, -057)
Проверки автопроверка: pending · методист: pending