Чтобы решить систему уравнений:
[ \begin{cases}
x^2 + 6xy - 7y^2 = 0 \
x^2 + y^2 + 2xy = 36
\end{cases} ]
начнем с первого уравнения. Оно имеет вид квадратичной формы, и его можно разложить на множители. Рассмотрим:
[ x^2 + 6xy - 7y^2 = 0 ]
Поделим это уравнение на ( y^2 ) (при ( y \neq 0 )):
[ \left( \frac{x}{y} \right)^2 + 6 \left( \frac{x}{y} \right) - 7 = 0 ]
Обозначим (\frac{x}{y} = t). Тогда уравнение примет вид:
[ t^2 + 6t - 7 = 0 ]
Решим это квадратное уравнение:
[ t^2 + 6t - 7 = 0 ]
Используем формулу для корней квадратного уравнения ( t = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} ):
[ t = \frac{-6 \pm \sqrt{6^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-7)}}{2 \cdot 1} ]
[ t = \frac{-6 \pm \sqrt{36 + 28}}{2} ]
[ t = \frac{-6 \pm \sqrt{64}}{2} ]
[ t = \frac{-6 \pm 8}{2} ]
Получаем два корня:
[ t_1 = \frac{-6 + 8}{2} = 1 ]
[ t_2 = \frac{-6 - 8}{2} = -7 ]
Теперь у нас есть два случая:
- (\frac{x}{y} = 1)
- (\frac{x}{y} = -7)
Рассмотрим каждый случай отдельно.
Случай 1: (\frac{x}{y} = 1)
Значит, (x = y). Подставим это во второе уравнение системы:
[ x^2 + y^2 + 2xy = 36 ]
[ x^2 + x^2 + 2x^2 = 36 ]
[ 4x^2 = 36 ]
[ x^2 = 9 ]
[ x = \pm 3 ]
Таким образом, для (x = y) получаем два решения:
[ (3, 3) ]
[ (-3, -3) ]
Случай 2: (\frac{x}{y} = -7)
Значит, (x = -7y). Подставим это во второе уравнение системы:
[ x^2 + y^2 + 2xy = 36 ]
[ (-7y)^2 + y^2 + 2(-7y)y = 36 ]
[ 49y^2 + y^2 - 14y^2 = 36 ]
[ 36y^2 = 36 ]
[ y^2 = 1 ]
[ y = \pm 1 ]
Таким образом, для (x = -7y) получаем два решения:
[ (x, y) = (-7 \cdot 1, 1) = (-7, 1) ]
[ (x, y) = (-7 \cdot (-1), -1) = (7, -1) ]
Итак, система уравнений имеет четыре решения:
[ \boxed{(3, 3), (-3, -3), (-7, 1), (7, -1)} ]