Ответ:
Решение системы №4:
Дана система:
\( \begin{cases} (13^x)^y = 13^{-8} \\ (\frac{3}{2})^x \cdot (\frac{2}{3})^{-y} = \frac{4}{9} \\ \pi^x > \pi^y \end{cases} \)
Рассмотрим первое уравнение:
\( (13^x)^y = 13^{-8} \)
\( 13^{xy} = 13^{-8} \)
Так как основания равны, показатели степеней тоже равны:
\( xy = -8 \) (1)
Рассмотрим второе уравнение:
\( (\frac{3}{2})^x \cdot (\frac{2}{3})^{-y} = \frac{4}{9} \)
Перепишем \( (\frac{2}{3})^{-y} \) как \( (\frac{3}{2})^{y} \) и \( \frac{4}{9} \) как \( (\frac{2}{3})^2 = (\frac{3}{2})^{-2} \).
\( (\frac{3}{2})^x \cdot (\frac{3}{2})^{y} = (\frac{3}{2})^{-2} \)
\( (\frac{3}{2})^{x+y} = (\frac{3}{2})^{-2} \)
Так как основание \( \frac{3}{2} > 1 \), показатели степеней равны:
\( x+y = -2 \) (2)
Теперь решим систему из уравнений (1) и (2):
\( \begin{cases} xy = -8 \\ x+y = -2 \end{cases} \)
Из второго уравнения выразим \( x = -2 - y \) и подставим в первое:
\( (-2 - y)y = -8 \)
\( -2y - y^2 = -8 \)
\( y^2 + 2y - 8 = 0 \)
Решим квадратное уравнение для \( y \):
\( D = 2^2 - 4(1)(-8) = 4 + 32 = 36 \)
\( y = \frac{-2 \pm \sqrt{36}}{2(1)} = \frac{-2 \pm 6}{2} \)
\( y_1 = \frac{-2 + 6}{2} = \frac{4}{2} = 2 \)
\( y_2 = \frac{-2 - 6}{2} = \frac{-8}{2} = -4 \)
Найдем соответствующие значения \( x \) из \( x = -2 - y \):
Если \( y_1 = 2 \), то \( x_1 = -2 - 2 = -4 \).
Если \( y_2 = -4 \), то \( x_2 = -2 - (-4) = -2 + 4 = 2 \).
Таким образом, у нас есть два потенциальных решения: \( (x, y) = (-4, 2) \) и \( (x, y) = (2, -4) \).
Теперь проверим третье условие: \( \pi^x > \pi^y \). Поскольку основание \( \pi > 1 \), это эквивалентно \( x > y \).
Проверим первое решение \( (x, y) = (-4, 2) \):
\( -4 > 2 \) — это ложно.
Проверим второе решение \( (x, y) = (2, -4) \):
\( 2 > -4 \) — это истинно.
Следовательно, единственным решением системы является \( x = 2, y = -4 \).
Ответ: \( x = 2, y = -4 \).
