Yhtälöpari
Lisätään yhtälöön toinen muuttuja y.
Pitäisi löytää muuttuja x ja y, joiden summa on 4
2 + 2 = 4
1 + 3 = 4
3 + 1 = 4
4 + 0 = 4
-1 + 5 = 0
Huomataan, että mahdollisia ratkaisuja on äärettömän paljon.
Tarvitsemme siis lisää tietoa näistä muuttujista, eli toisen yhtälön.
Edellisistä ratkaisuista vain x = 3 ja y = 1 toteuttavat myös tämän yhtälön.
Tätä kutsutaan yhtälöpariksi. Jos meillä on kaksi muuttujaa, tarvitsemme kaksi yhtälöä niiden ratkaisemiseksi. Oheisen yhtälöparin ratkaisu on x = 3 ja y = 1.
Yhtälöparissa meillä on kaksi yhtälöä ja kaksi tuntematonta. Yhtälöparin ratkaisu touteuttaa molemmat yhtälöt.
Yhteenlaskukeino
Yhteenlaskukeinossa on aina samat vaiheet
1. Viedään muuttujat yhtälön vasemmalle ja vakiot oikealle puolelle
2. Valitaan toinen muuttujista
3. Muokataan valitun muuttujan eteen vastaluvut yhtälöihin
4. Lasketaan yhtälöt puolittain yhteen
5. Ratkaistaan jäljelle jäänyt muuttuja
6. Sijoitetaan ratkaistu muuttuja toiseen alkuperäisistä yhtälöistä
Esimerkki 1
Ratkaistaan yhtälöpari yhteenlaskukeinolla
Valitaan muuttujaksi y ja kerrotaan alempaa yhtälöä luvulla 2
Sijoitetaan x=4 ensimmäiseen yhtälöön
Yhtälöparin ratkaisu x=4 ja y=2
Esimerkki 2
Kiinalainen arvoitus 5 000 vuoden takaa: Häkissä on fasaaneja ja kaniineja. Niillä on yhteensä 35 päätä ja 94 jalkaa. Kuinka monta fasaania ja kuinka monta kaniinia häkissä on?
YO lyhyt 2014k/6
Ratkaisu
Merkitään fasaaneja muuttujalla x ja kaniineja muuttujalla y.
Molemmilla eläimillä on vain yksi pää, joten saamme yhtälön
x + y = 35
Fasaaneilla on kaksi jalkaa ja kaniineilla neljä
2x + 4y = 94
Muodostetaan yhtälöpari
Ratkaistaan yhtälöpari aloittaen eliminoimalla x.
Fasaaneja on siis 23 ja kaniineja 12.
Harjoituksia
1. Ratkaise yhtälöpari
Vihje
Valitse eliminoitavaksi muuttuja y
2. Ratkaise yhtälöpari
YO lyhyt 2017s/1b
Vihje
Siirrä muuttujat aluksi vasemmalle ja vakiot oikealle.
3. Elsalla on 200 kolikkoa viisisenttisinä ja kymmensenttisinä. Jos viisisenttiset olisivat kymmensenttisiä ja kymmensenttiset viisisenttisiä, hänellä olisi rahaa 4 euroa enemmän. Kuinka monta viisisenttistä ja kymmensenttistä hänellä on?
Vihje
Minkälainen yhtälö tulee kolikoiden arvosta? Kolikoiden arvo + 4 € pitäisi olla sama kuin kolikoiden arvo, jos arvot olisi toisin päin.
4. Viisi kiloa tuotetta A ja kaksi kiloa tuotetta B maksaa 26,40 euroa ja neljä kiloa tuotetta A ja kolme kiloa tuotetta B maksaa 31,90 euroa. Laske kilohinnat.
Vihje
Voit merkitä A:n kilohintaa x ja B:n kilohintaa y.
5. Ratkaise yhtälöpari
Vihje
Siirrä muuttujat vasemmalle ja vakiot oikealle.
Sijoituskeino
Voimme myös ratkaista jomman kumman muuttujan toisesta yhtälöstä ja sijoittaa se toiseen yhtälöön.
Esimerkki 3
Ratkaistaan yhtälöpari
Ratkaistaan ylemmästä yhtälöstä y
Sijoitetaan alemman yhtälön muuttujan y paikalle ja ratkaistaan x
Tällöin saadaan muuttujan y arvoksi
Yhtälöparin ratkaisu x=2 ja y=3
Harjoituksia
6. Ratkaise yhtälöpari
Vihje
Sijoita alempi yhtälö ylempään.
7. Ratkaise yhtälöpari
Vihje
Sijoita 3y ylempään yhtälöön
8. Ratkaise yhtälöpari
Vihje
Ratkaise toisesta yhtälöstä 3x ja sijoita se toiseen yhtälöön.
Ratkaisu piirtämällä
Ratkaistaan esimerkki 2 yhtälöpari piirtämällä.
Kuvaajat ovat suoria ja yhtälöparin ratkaisu on näiden suorien leikkauspiste (2,3), eli
x = 2 ja y = 3.
Esimerkki 4
Ratkaistaan seuraava yhtälöpari GeoGebralla
Saamme ratkaisuksi x = 0,33 ja y = 0,17. Ratkaisujen tulisi kuitenkin olla tarkkoja arvoja, ei likiarvoja. Käytetään GeoGebran CAS-toimintoa.
CAS-puolella leikkauspisteet saadaan tarkkoina arvoina. Eli yhtälöparin ratkaisu on x = 1/3 ja y = 1/6