최근 수정 시각 : 2024-06-17 22:08:18

연립이차방정식

선형대수학
Linear Algebra
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1. 개요2. 풀이 방법
2.1. 중등수학 수준의 풀이2.2. 대각화, 삼각화2.3. 편도함수 이용

1. 개요

최고차항이 2인 연립방정식이다. 아래와 같은 이차형식(quadratic form)의 특수한 꼴이다.

[math({{\bf x}^{\sf T} \boldsymbol{\mathsf{A}} {\bf x}} + {{\bf b}^{\sf T} {\bf x} }+{\bf c} = {\bf 0} \quad ({\boldsymbol{\mathsf{A}}^{\sf T}}{\boldsymbol{\mathsf{A}} } \neq 0))]

연립이차방정식의 해는 여러 준구(quasi-sphere)[1] 교점을 이루는 점의 집합이 된다.

이차곡면을 주요 대상으로 다루는 미분기하학, 일반 상대성 이론에서도 줄창 나온다. 보통 안장점, 곡률, 열률 등의 성질을 알아낼 때 연립이차방정식의 꼴로 유도할 수 있다.

2. 풀이 방법

2.1. 중등수학 수준의 풀이


미지수 제곱이 들어간 연립방정식이다.
예를 들면 이런 연립방정식의 식이다.

{x²+2y=17
{x²+6y=33

이것을 가감법으로 구하면
x²+2y=17-x²+6y=33
------------------
-4y=-16
따라서 y=4이다
y를 구하면 x의 값도 구해야한다.

{x²+2y=17
{x²+6y=33
식에 y의 값인 4를 대입한다.(아무 식에다가 대입해도 상관없음.)

{x²+2×4=17
{x²+6×4=33
{x²+8=17
{x²+24=33
이항을 하면
{x²=17-8=9
{x²=33-24=9
{x²=9
{x²=9
이렇게 해서 x²이 '9'라는 값이 나왔지만 단순하게 생각하면 안된다.
x²=9/y=4 -----> 오답❌️
x=9/y=4 -----> 오답❌️

이 식에서는 x와 y를 구하는 문제이기 때문에
x²이 9가 될려면 x가 3이 되야한다
따라서 x=3/y=4 이라는 값이 나온다 -----> 정답✅️

2.2. 대각화, 삼각화

2.3. 편도함수 이용



[1] , 타원면, 타원포물면, 쌍곡면, 쌍곡포물면 등의 이차곡면을 임의의 차원으로 일반화한 개념이다.