三元一次方程及其解法
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三元一次方程组及其解法1.三元一次方程的定义:含有三个未知数的一次整式方程2。
三元一次方程组:由三个一次方程(一元、二元或三元)组成并含有三个未知数的方程组叫做三元一次方程组3. 三元一次方程组的解:能使三个方程左右两边都成立的三个未知数的值 解题思路:利用消元思想使三元变二元,再变一元4.三元一次方程组的解法:用代入法或加减法消元,即通过消元将三元一次方程组转化为二元一次方程组,再转化为一元一次方程. 例题解析一、三元一次方程组之特殊型例1:解方程组⎪⎩⎪⎨⎧==++=++③②①y x z y x z y x 4225212分析:方程③是关于x 的表达式,通过代入消元法可直接转化为二元一次方程组,因此确定“消x"的目标. 解法1:代入法,消x 。
把③分别代入①、②得⎩⎨⎧=+=+⑤④2256125z y z y解得2,2.y z =⎧⎨=⎩把y=2代入③,得x=8。
∴8,2,2.x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩是原方程组的解。
根据方程组的特点,可归纳出此类方程组为: 类型一:有表达式,用代入法型.针对上例进而分析,方程组中的方程③里缺z,因此利用①、②消z ,也能达到消元构成二元一次方程组的目的。
解法2:消z 。
①×5得 5x+5y+5z=60 ④ ④—② 得 4x+3y=38 ⑤由③、⑤得⎩⎨⎧=+=⑤③38344y x yx解得 2.y ⎨=⎩把x=8,y=2代入①得z=2。
∴8,2,2.x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩是原方程组的解. 根据方程组的特点,可归纳出此类方程组为: 类型二:缺某元,消某元型。
例2:解方程组⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++③②①172162152z y x z y x z y x 分析:通过观察发现每个方程未知项的系数和相等;每一个未知数的系数之和也相等,即系数和相等。
具备这种特征的方程组,我们给它定义为“轮换方程组”,可采取求和作差的方法较简洁地求出此类方程组的解。
解:由①+②+③得4x+4y+4z=48, 即x+y+z=12 。
④ ①-④得 x=3,②—④得 y=4, ③-④得 z=5,∴3,4,5.x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩是原方程组的解。
典型例题举例:解方程组20,19,21.x y y z x z +=⎧⎪+=⎨⎪+=⎩①②③解:由①+②+③得2(x+y+z )=60 , 即x+y+z=30 。
④④-①得 z=10, ④—②得 y=11, ④—③得 x=9,∴11,10.y z ⎪=⎨⎪=⎩是原方程组的解。
根据方程组的特点,由学生归纳出此类方程组为: 类型三:轮换方程组,求和作差型。
例3:解方程组⎩⎨⎧=+-=②①21327:2:1::z y x z y x分析1:观察此方程组的特点是未知项间存在着比例关系,根据以往的经验,看见比例式就会想把比例式化成关系式求解,即由x :y=1:2得y=2x ; 由x:z=1:7得z=7x.从而从形式上转化为三元一次方程组的一般形式,即2,7,2321.y x z x x y z =⎧⎪=⎨⎪-+=⎩①②③,根据方程组的特点,可选用“有表达式,用代入法”求解.解法1:由①得y=2x ,z=7x ,并代入②,得x=1.把x=1,代入y=2x ,得y=2; 把x=1,代入z=7x ,得 z=7.∴1,2,7.x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩是原方程组的解。
分析2:由以往知识可知遇比例式时,可设一份为参数k ,因此由方程①x :y:z=1:2:7,可设为x=k,y=2k ,z=7k.从而也达到了消元的目的,并把三元通过设参数的形式转化为一元,可谓一举多得。
解法2:由①设x=k ,y=2k ,z=7k,并代入②,得k=1。
把k=1,代入x=k ,得x=1; 把k=1,代入y=2k ,得y=2; 把k=1,代入z=7k ,得 z=7。
∴1,2,7.x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩是原方程组的解。
典型例题举例:解方程组⎪⎩⎪⎨⎧===++③②①4:5:2:3:111z y x y z y x分析1:观察此方程组的特点是方程②、③中未知项间存在着比例关系,由例3的解题经验,易选择将比例式化成关系式求解,即由②得x =23y ; 由③得z=45y .从而利用代入法求解。
解法1:略。
分析2:受例3解法2的启发,想使用设参数的方法求解,但如何将②、③转化为x :y:z 的形式呢?通过观察发现②、③中都有y 项,所以把它作为桥梁,先确定未知项y 比值的最小公倍数为15,由②×5得y:x=15:10 ,由③×3得y :z=15:12,于是得到x:y :z=10:15:12,转化为学生熟悉的方程组形式,就能解决了。
解法2:由②、③得 x :y :z=10:15:12。
设x=10k,y=15k ,z=12k,并代入①,得k=3. 把k=3,代入x=10k ,得x=30; 把k=3,代入y=15k,得y=45; 把k=3,代入z=12k ,得 z=36。
∴30,45,36.x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩是原方程组的解. 根据方程组的特点,由学生归纳出此类方程组为: 类型四:遇比例式找关系式,遇比设元型. 二、三元一次方程组之一般型例4:解方程组34,6,2312.x y z x y z x y z -+=⎧⎪++=⎨⎪+-=⎩①②③分析:对于一般形式的三元一次方程组的求解,应该认清两点:一是确立消元目标——消哪个未知项;二是在消元的过程中三个方程式如何正确的使用,怎么才能做到“目标明确,消元不乱”,为此归纳出: (一) 消元的选择1。
选择同一个未知项系数相同或互为相反数的那个未知数消元; 2.选择同一个未知项系数最小公倍数最小的那个未知数消元。
(二) 方程式的选择采取用不同符号标明所用方程,体现出两次消元的过程选择。
解:⎪⎩⎪⎨⎧∆∨=-+∆=++∨=+-③②①1232643z y x z y x z y x(明确消z,并在方程组中体现出来——画线)①+③ 得5x+2y=16, ④ (体现第一次使用在①③后做记号√) ②+③ 得3x+4y=18, ⑤ (体现第二次使用在②③后做不同记号△)由④、⑤得5216,3418.x y x y +=⎧⎨+=⎩④⑤解得2,3.x y =⎧⎨=⎩把x=2 ,y=3代人②,得 z=1。
∴2,3,1.x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩是原方程组的解. 典型例题举例:解方程组2439,32511,56713.x y z x y z x y z ⎧++=∨⎪⎪-+=∨∆⎨⎪-+=∆⎪⎩①②③分析:通过比较发现未知项y 的系数的最小公倍数最小,因此确定消y.以方程②作为桥梁使用,达到消元求解的目的。
解:②×2 得 6x -4y+10z=22, ④ 2x +4y+ 3z=9, ①①+④ 得 8x +13z=31 . ⑤ ②×3 得 9x -6y+15z=33 ,⑥ 5x -6y+7z =13, ③ ⑥-③得 4x +8z =20 . x +2z=5 . ⑦由⑤、⑦得81331,2 5.x z x z +=⎧⎨+=⎩⑤⑦解得1,3.x z =-⎧⎨=⎩把x=-1 ,z=3代人① ,得 21=y 。
∴1,1,23.x y z =-⎧⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩ 是原方程组的解.在此需要说明的是,每一个三元一次方程组的求解方法都不是唯一的,需要进一步的观察,但是学生只要掌握了最基本的解方程组思想和策略,就可以以不变应万变,就可以很容易的学会三元一次方程组的解法。
课堂练习1.解下列方程组(1)2000x x y y z -=⎧⎪+=⎨⎪-=⎩(2)6810x y y z x z +=⎧⎪+=⎨⎪+=⎩2.解下列方程组(1)63z x y x y z x y =+⎧⎪++=⎨⎪-=⎩ (2)17221343x y z x y z x y z ++=⎧⎪--=⎨⎪+-=⎩3.有这样一个数学题:在等式2y ax bx c =++中,当x=1时,y=1;当y=3时,y=9,当x=5时,y=5.(1)请你列出关于a ,b ,c 的方程组.这是一个三元三次方程组吗? (2)你能求出a ,b ,c 的值吗?4.解方程组4422825x y z x y z x y z ++=⎧⎪-+=⎨⎪+-=-⎩5.解方程组3248234855622x y z x y z x y z ++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩6.解方程组21231438x y z x y z x y z +-=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩7. 解方程组345a b b c a c +=⎧⎪+=⎨⎪+=⎩,三元一次方程组的实际应用EG01:某车间有60人,生产甲乙丙三种零件,每人每小时能生产甲24个,或乙20个,或丙16个,现用零件甲9个,乙15个,丙12个,装配成某机件,如何安排劳动力,才能使每小时生产的零件恰好成套?共有多少套?解:设生产甲、乙、丙三种零件各有x人,y人,z人。
根据题意得x+y+z=6024x/9=20y/15=16z/12解得x=12,y=24,z=2424×12/9=32答:安排生产甲、乙、丙三种零件各有12人,24人,24人,共有32套.EG02: 甲、乙、丙三个数的和是35,甲数的2倍比乙数大5,乙数的1/3(三分之一)等于丙数的1/2(二分之一),求这三个数.解:设甲是x,乙是y,丙是z则x+y+z=35 (1)甲数的2倍比乙数大52x-y=5 (2)乙数的1/3(三分之一)等于丙数的1/2y/3=z/2 (3)由(2)和(3)得到y=2x—5,z=2y/3=(4x—10)/3代入(1)x+2x-5+4x/3-10/3=3513x/3=130/3x=10y=2x—2=15z=2y/3=10所以甲是10,乙是15,丙是10EX:1。
有甲乙丙三种货物,若购物甲种3件,乙种7件,丙1件需要31。
5元,如果购买甲4件,乙10件,丙1件共需要42元,若购甲乙丙各一件,需要10.5元.问甲乙丙每件各多少元?2。
汽车在平路上每小时行30公里,上坡时每小时行28公里,下坡时每小时行35公里,现在行驶142公里的路程用去4小时三十分钟,回来使用4小时42分钟,问这段平路有多少公里?去时上下坡路各有多少公里?3。
某校初中三个年级一共有651人,初二的学生数比初三学生数多10%,初一的学生数比初二的学生数多5%。
求三个年级各有多少人?AW: 1式子:3x+7y+z=31.5 4x+10y+z=42 x+y+z=10。
5答案:这题有问题,多解的(只要符合x+3y=10.5)就行,真不知楼上怎么算出来的。
.2:去时上坡x平路y下坡zx+y+z=142 x/28+y/30+z/35=4.5 z/28+y/30+x/35=4。