Question

Решить систему: x+y^2=z^3; x^2+y^3=z^4; x^3+y^4=z^5 и хотя бы немного пояснить

Answer 1

Ответ:

(0;0;0) , (0;1;1) , (1;0;1) , (-1; 0; -1)  , (-1;-1;0) , ( (1+√5)/2; (1+√5)/2; (1+√5)/2 ) ,

( (1-√5)/2; (1-√5)/2; (1-√5)/2 )

Объяснение:

x+y^2=z^3

x^2+y^3=z^4

x^3+y^4 =z^5

Заметим, что :

(x+y^2)*(x^3+y^4) = (x^2+y^3)^2

x^4 +x*y^4 +y^2*x^3 +y^6 = x^4 +2*x^2*y^3 +y^6

x*y^4 +y^2*x^3 - 2*x^2*y^3 = 0

x*y^2 *(y^2 -2*x*y +x^2) = 0

x*y^2*(y-x)^2 = 0

1) x=0

y^2=z^3

y^3=z^4

Рассмотрим сначала нулевое решение y=z=0 , теперь можно поделить второе уравнение на первое, предполагая , что z≠0 и y≠0 :

y=z → z^2=z^3 → z^2*(1-z)=0 →  z=y=1

2) y = 0

x=z^3

x^2=z^4

Рассмотрим сначала нулевое решение x=z=0 , теперь можно поделить второе уравнение на первое, предполагая , что z≠0 и x≠0

z=x → z=z^3 →  z(1-z^2) =0 →  z*(1-z)*(1+z) = 0 →   z=x=1; z=x=-1

3) x=y

x+x^2 =z^3

x^2+x^3 =z^4

Проверим случай, когда :

x+x^2 = 0

x*(x+1) = 0 → x=y=z=0 ;  x=y=-1 ; z=0

Теперь можно не боясь за потерю решений  поделить второе уравнение на первое :

x=z  

x+x^2 = x^3  

x*(x^2-x-1) = 0

x=y=z=0

А вот одно весьма неожиданное и интересное решение .

x^2-x-1=0

D= 1+4=5

x= (1+-√5)/2

x=y=z = (1+-√5)/2

Таким образом можно записать ответ : (x,y,z)

(0;0;0) , (0;1;1) , (1;0;1) , (-1; 0; -1)  , (-1;-1;0) , ( (1+√5)/2; (1+√5)/2; (1+√5)/2 ) ,

( (1-√5)/2; (1-√5)/2; (1-√5)/2 )

Answer 2

Решить данную систему уравнений можно методом последовательного исключения переменных. У нас есть три уравнения:

1. $x + y^2 = z^3$
2. $x^2 + y^3 = z^4$
3. $x^3 + y^4 = z^5$

Давайте начнем с исключения $x$ из первого и второго уравнений. Выразим $x$ из первого уравнения:

$x = z^3 - y^2$

Подставим это выражение во второе уравнение:

$(z^3 - y^2)^2 + y^3 = z^4$

Теперь у нас есть уравнение, содержащее только $z$ и $y$. Мы можем решить его относительно $z$. Сначала упростим уравнение:

$(z^3 - y^2)^2 + y^3 = z^4$

Раскроем квадрат:

$z^6 - 2z^3y^2 + y^4 + y^3 = z^4$

Теперь перенесем все члены на одну сторону:

$z^6 - z^4 - 2z^3y^2 + y^4 + y^3 = 0$

Теперь у нас есть уравнение вида:

$z^6 - z^4 - 2z^3y^2 + y^4 + y^3 = 0$

Это уравнение, возможно, не имеет аналитического решения для $z$, $y$, и $x$, и его решение может потребовать численных методов или приближенных методов. Мы можем попытаться решить его численно, используя компьютерное программное обеспечение для символьных вычислений.

Однако даже если найдем решения для $z$, $y$, и $x$, нам нужно будет убедиться, что они удовлетворяют всей системе из трех уравнений. Это может быть сложной задачей, и решение может иметь много комплексных корней.

Таким образом, данная система уравнений представляет собой сложную математическую задачу, и ее решение может потребовать специализированных методов и вычислительных ресурсов.