§11. Уравнение с двумя переменными

Решением уравнения с двумя переменными называется пара чисел (значений переменных), обращающих это уравнение в верное равенство.

Пример

$$ x^2 + y^2 = 1. $$
Пары чисел (1; 0), (0; -1), (0,6; -0,8) и т.п. — решения уравнения.
Одно уравнение с двумя переменными может иметь несколько решений или не иметь их вовсе.

Графиком уравнения с двумя переменными называется множество точек координатной плоскости, координаты которых являются решениями этого уравнения.

Например, графиком уравнения \(x^2+y^2=1\) является окружность с центром в начале координат и радиусом, равным единице. Множеством решений уравнения являются пары координат всех точек окружности.

Линейным уравнением с двумя переменными называют уравнение вида \(ax+by=c\), где \( a, b, c \) — некоторые числа.

Рассмотрим множество решений линейного уравнения.

$$ ax + by = c $$
\(b \neq 0\) \(b = 0\)
\( \begin{cases} x - любое \\ y = -\frac{a}{b}x + \frac{c}{b} \end{cases} \) \(ax = c\)

1)
\( a \neq 0 \)
\( c \neq 0 \)

График прямой \( y = -\frac{a}{b}x + \frac{c}{b} \)

1)
\( a \neq 0 \)

\( \begin{cases} x = \frac{c}{a} \\ y - любое \end{cases} \)

График прямой \( x = \frac{c}{a} \)

2)
\( a = 0 \)
\( c \neq 0 \)

График прямой \( y = \frac{c}{b} \)

2)
\( a = 0 \)
\( c = 0 \)

$$ 0 \cdot x = 0 $$

\( \begin{cases} x - любое \\ y - любое \end{cases} \)

График \( 0 \cdot x = 0 \) (вся плоскость)

3)
\( a \neq 0 \)
\( c = 0 \)

График прямой \( y = -\frac{a}{b}x \)

3)
\( a = 0 \)
\( c \neq 0 \)

$$ 0 \cdot x = с \;\; (нет \; решений) $$

График \( 0x = c \) (нет решений)

Итак, графиком линейного уравнения с двумя неизвестными является прямая, если хотя бы один из коэффициентов при переменной (a или b) отличен от нуля.
Если \( a = b = c = 0 \), то графиком будет вся координатная плоскость.
Если \( a = b = 0 \) и \( c \neq 0 \), то уравнение решений не имеет.