代入消元法解二元一次方程组
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用代入消元法解二元一次方程组
一、二元一次方程组
二元一次方程组是数学中的重要概念,它由两个一次方程组成,这两个一次方程的未知数的个数都是2个。
通俗地讲,它就是两个一次方程相互交织在一起构成的系统,而这两个方程的解恰好是同时满足两个方程的对应的元组。
往往二元一次方程组可以用来解决一些实际问题,例如工人问题,买卖问题,行走问题等等。
二、解二元一次方程组
一般来说,解决二元一次方程组涉及到三种方法:
1、图解法:将二元一次方程组画成二维的图表,在图表上进行图象分析,即可得到解。
2、代数法:根据二元一次方程的表达式,消去未知数,通过求解方程即可求出未知数的解。
3、代入消元法:先求解出一个方程的解,然后将此解代入另一方程,即可求得另一个未知数的解。
三、实例讲解
下面考虑一个实例:
已知二元一次方程组:
2x+y=9
x-y=1
解之:
首先,将等式化简:
2x+y=9
2x-2y=2
消去y,先求解出一个方程的解:
2x=11
x=11/2
由x的解代入另一个方程:
11/2-y=1
y=11/2-1
从而,最后得到未知数x,y的解:
x=11/2
y=11/2-1
四、总结
二元一次方程组是数学中的重要概念,它是很多综合性问题的理解和解决的出发点。
解决二元一次方程组涉及到三种方法:图解法,
代数法,代入消元法。
通常是先求得一个方程的解,然后将此解代入另一个方程,即可得到两个未知数的解。
第一篇:《代入法解二元一次方程组》教学设计消元——二元一次方程组的解法(代入消元法)学情分析: 因为学生已经学过一元一次方程的解法,求二元一次方程组的解关键是化二元方程为一元方程,故在求解过程中始终应抓住消元的思想方法。
讲解时以学生为主体,创设恰当的问题情境和铺设合适的台阶,尽可能激发学生通过自己的观察、比较、思考和归纳概括,发现和总结出消元化归的思想方法。
三维目标知识与技能1、会用代入法解二元一次方程组2、初步体会二元一次方程组的基本思想---“消元”过程与方法: 通过对方程组中的未知数特点的观察和分析,明确解二元一次方程组的主要思路是“消元”,从而促成未知向已知的转化,培养学生观察能力,体会化归思想。
情感态度与价值观:通过研究解决问题的方法,培养学生合作交流意识和探究精神。
教学重点:用加减消元法解二元一次方程组。
教学难点:理解加减消元思想和选择适当的消元方法解二元一次方程组。
教学过程(一)创设情境,激趣导入在8.1中我们已经看到,直接设两个未知数(设胜x场,负y场),x y22可以列方程组2x y40 表示本章引言中问题的数量关系。
如果只设一个未知数(设胜x场),这个问题也可以用一元一次方程________________________[1]来解。
分析:[1]2x+(22-x)=40。
观察上面的二元一次方程组和一元一次方程有什么关系?[2] [2]通过观察对照,可以发现,把方程组中第一个方程变形后代入第二个方程,二元一次方程组就转化为一元一次方程。
这正是下面要讨论的内容。
(二)新课教学可以发现,二元一次方程组中第1个方程x+y=22说明y=22-x,将第2个方程2x+y=40的y换为22-x,这个方程就化为一元一次方程2x+(22-x)=40。
解这个方程,得x=18。
把x=18代入y=22-x,得y=4。
从而得到这个方程组的解。
二元一次方程组中有两个未知数,如果消去其中一个未知数,将二元一次方程组转化为我们熟悉的一元一次方程,我们就可以先解出一个未知数,然后再设法求另一未知数。
代入消元法解二元一次方程组》教学设计安宁市第一中学 邹敏、教学目标: 知识目标(1)通过探索,领会并总结解二元一次方程组的方法 .根据方程组的情况, 能恰当地应用“代入消元法”解方程组;(2)会借助二元一次方程组解简单的实际问题;(3)提高逻辑思维能力、计算能力、解决实际问题的能力 . 能力目标通过大量练习来学习和巩固这种解二元一次方程组的方法 情感目标体会解二元一次方程组中的 “消元” 思想,即通过消元把解二元一次方程组 转化成解两个一元一次方程 .由此感受“化归”思想的广泛应用 .二、教学重难点教学重点:熟练地用代入法解二元一次方程组三、教学流程 (一)旧知回顾,引出新课 问题 1:解一元一次方程的基本步骤是什么? 答:去分母;去括号;移项;合并同类项;系数化为 问题 2:二元一次方程组的概念是什么? 答:把具有相同未知数的两个二元一次方程合在一起, 次方程组。
问题 3:什么叫做二元一次方程组的解? 答:二元一次方程组的两个方程的公共解,叫做二元一次方程组的解。
设计意图】让学生复习已有知识,为新知识的学习打好基础。
二)探索新知,解决问题1. 消元思想的引入问题 1:引言问题用二元一次方程组如何解决?引言问题:篮球联赛中,每场比赛都要分出胜负,每队胜 1场得2分,负 1 场得 1 分,某队为了争取较好名次, 想在全部 22场比赛中得到 40 分,那么这个 队胜负场数应分别是多少?解:设该队胜 x 场,负 y 场,根据题意,可得x y 222x y 40教学难点:探索如何用代入法将“二元”转化为“一元的消元过程1. 就组成了一个二元问题2:上述问题能否用一元一次方程解决?若能,如何列方程?解:设该队胜x 场,根据题意,可得2x (22 x) 44问题3:上面的二元一次方程组和一元一次方程有什么联系?答:二元一次方程组中方程①变形可得到:y 22 x③,把方程②的y替换为22 x,方程②就化为了一元一次方程2x (22 x) 44 .解这个方程可得,x 18,把x 18代入变形方程式③中,得y 4 .由此得到方程组的解.问题4:方程①变形为方程③的目的是什么?答:用x表示y,消去一个未知数,减少未知数个数.【设计意图】该环节通过一个实际问题的两种不同解法,让学生对比观察后发现其中的联系,由此引出消元的思想,初步让学生认识到解二元一次方程组的基本方法是消元后转化为已学过的一元一次方程.引入新概念:消元思想:将未知数的个数由多化少、逐一解决的思想,叫做消元思想代入消元法:把二元一次方程组中的一个未知数用含另一个未知数的式子表示出来,再代入另一个方程,实现消元,进而求得这个二元一次方程组的解.这种方法叫做代入消元法,简称代入法.2.实例讲解例:用代入法解方程组2xx23yy810思考:(1)变形时是将方程①变形好,还是将方程②变形好,为什么? 答:方程①变形好,未知数系数较简单.(2)变形时,是用含x的代数式表示y好,还是用y表示x好,为什么? 答:用含y的代数式表示x好,x的系数较简单.(3)如何检验所得的结果是否正确?答:将所得的x、y 的值代入方程组,看是否同时满足两个方程,若是,则是方程组的解,若不是,则不是方程组的解.引导学生思考,边讲解边进行板书书写,规范书写格式.】解答过程:解这个方程,得 把y 6代入③, 所以这个方程组的解是结合第3个思考题,带着学生一起验证解的正确性, 以验证结果说明方法 本环节通过例题讲解,让学生进一步清楚的认识到如何解决二元一次方程 组求解问题,同时教师的规范板书,也为学生的书写规范了格式 •其中思考题的设置,引导学生独立思考,自己摸索解决问题的方法,再由教师讲解,可以加深学生的理解.(三)巩固训练,熟练技巧1•把下列方程改写成用含x 的式子表示y 的形式:(1)2x-y=3; (3)x-2y+5=0;解:【表格填完之后,提出思考,两种不同的表示方法,各在什么类型的题目中 更为简洁•】 【设计意图】该练习的训练,可以让学生快速地对方程进行变形,同时用 x 表示y 和用y 表示x ,两种不同的方法以表格的形式陈列,能让学生轻易地比较 出哪一种表示方法更简洁更便于之后的计算•解: 由①,得x 82y ③把③代入②,得2(8 2y ) 3y 10【得出解后, 的正确性•】【设计意图】 把下列方程改写成用含y 的式子表示x 的形式: 3x+y-1=0; 5y-x+3=0.2.用代入法解下列方程组:(1)x y 10; (2)2x y 34x y 203x 2y 8思考:(1)变形时是将方程①变形好,还是将方程②变形好?答:方程①变形好,未知数系数较简单.(2)变形时,是用含 x 的代数式表示 y 好,还是用 y 表示 x 好?答:(1)中用含x 的代数式表示y 好,y 的系数较简单.(2)中用含x 的代 数式表示 y 好,y 的系数较简单 .【引导学生进行思考之后,请两位同学到黑板上做题,然后再统一订正讲 解.】解答过程:⑴解:由①,得y 10解这个方程, 把x 6代入③,得所以这个方程组的解是⑵解:由①,得y 2x 3③解这个方程,得 x 2 把x 2代入③,得y 所以这个方程组的解是【设计意图】 本题通过实际训练增强学生解二元一次方程组的能力, 思考题的设置也给 学生做题时提供了解题的思路和方向, 由学生到黑板上做题再由教师订正, 既给了学生展示 自我的机会,同时也可以在当堂课上解决一些学生暴露出来的问题 .四) 合作交流,归纳方法【提出问题:通过刚才的例题和练习,我们知道了怎么解二元一次方程组, 请同学们思考, 刚才的解题过程中, 我们是根据怎样的步骤做出来的?请大家按 四人小组进行讨论,然后回答 .】代入消元法解二元一次方程组的基本步骤:把③代入②, 得 4x (10 x) 20把③代入②,得3x 2(2x 3) 81.消元:从方程组中选择系数比较简单的方程,把其中的某一个未知数用含另一个未知数的式子表示出来.把所得方程代入另一方程中,消去一个未知数,变为一元一次方程;2.求解:解所得的一元一次方程,求得一个未知数的值;3 .回代:把所求得的一个未知数的值代入第一步中所得方程,求出另一个未知数的值,从而确定方程组的解.【设计意图】本环节由教师引导提示,学生讨论总结之后,再由教师修正补充,充分让学生自己体会到知识的形成过程,由自己探讨得出的结论,也让学生记忆更深刻.五)课堂小结1.什么是消元思想?2.什么是代入消元法?3.用代入消元法解二元一次方程组的基本步骤是什么?【设计意图】本环节在课程结束后,由学生回答小结的内容,当堂复习回顾本节所学内容,加深学生对新知识的印象.六)布置作业书P98 练习2书P103 2训练案P108 1.2.3.4。
8.2.1 代入消元法-----二元一次方程组的解法1. 会用代入消元法解二元一次方程组.2. 尝试运用代入消元法解二元一次方程组,并借此体会消元思想.3. 理解消元思想、敢于面对数学活动中的困难,积累独立解决问题的经验..一.情景创设 引出课题问题:在篮球联赛中,每场比赛都要分出胜负,每队胜一场得2分,负1场得1分,某队为了争取较好的名次,想在全部20场比赛中得到38分,那么这个队胜负场数分别是多少? 方法1:解:设这个队胜了x 场,则该队负了(22-x)场,可列出方程 .方法2:解:设这个队胜了x 场,负了y 场,可列出方程组20________x y ì+=ïïíïïîx+y=20可以写成y= ,此时把第二个方程 中的y 换成 ,这个方程就化为一元一次方程 .解这个方程,得x= .从而可以求出y= .上面的解法,是把二元一次方程组中一个方程的一个未知数用含 的式子表示出来,再代入另一个方程,实现 ,进而求得二元一次方程组的解,这种方法叫做 ,简称 . 二.解决新知:1.你能把下列方程写成用含x 的式子表示y 的形式吗?(1)2x-y=3 ____________Þ (2)3x+y-1=0 ____________Þ (3)4x+5y=8 ____________Þ 2.用代入法解方程组33814x y x y ì-=ïïíï-=ïî 解:由①,得:③把③代入②,得:解这个方程,得: y= . 把y= 代入③,得: x= . 所以这个方程组的解是______x y ì=ïïíï=ïî1.把下列方程改写成用含x 的式子表示y 的形式: (1)2x-y=3 (2)3x+y-1=0(3)4x+0.5y=3 (4)13324x y -=2.用代入法解下列方程组:(1)23328y x x y ì=-ïïíï+=ïî (2)25342x y x y ì-=ïïíï+=ïî三.课后作业:1.由132x y-=,可以得到用x 表示y 的式子( )A. 223x y -=B. 2133x y =-C. 223x y =-D. 223xy =- 2.把方程2x-y-5=0化成用含y 的代数式表示x 的形式:x= . 3.在3x+4y=9中,如果2y=6,那么x= .4.已知18x y ì=ïïíï=-ïî是方程3mx-y= -1的解,则m= . 5.若方程mx+ny=6的两个解是11x y ì=ïïíï=ïî;21x y ì=ïïíï=-ïî,则m= ,n= .6.若方程组431(1)3x y ax a y ì+=ïïíï+-=ïî的解x 和y 相等,则a 的值等于 7.方程组31x y x y ì+=ïïíï-=ïî的解为 . 8.当x= -1时,方程2x-y=3与mx+2y= -1的解相同,则m= . 9.用代入法解下列方程组:(1)23842x y x y ì+=ïïíï-=ïî (2)21437x y x y ì+=ïïíï-=ïî(3)2524x y x y ì+=ïïíï+=ïî(4)7317x y x y ì+=ïïíï+=ïî(5)223210x y x y ì+=ïïíï-=ïî (6)2143321x y x y ì++ïï=ïíïï-=ïî。
第2课时用代入消元法解二元一次方程组教学目标【知识与技能】1.用代入法解二元一次方程组.2.了解解二元一次方程组时的“消元”思想和“化未知为已知”的化归思想.3.会用二元一次方程组解决实际问题.4.在列方程组的建模过程中,强化方程的模型思想,培养学生列方程解决实际问题的意识和能力.5.将解方程组的技能训练与实际问题的解决融为一体,进一步培养解方程组的能力.【过程与方法】通过观察、验证、讨论、交流等学习方式经历代入消元的过程,深刻体会到转化的作用,发展学生的抽象思维能力,培养学生有条理的表达能力和与人交流的能力.【情感、态度与价值观】1.了解二元一次方程组的“消元”思想、初步理解“化未知为已知”和化复杂问题为简单问题的化归思想中,享受学习数学的乐趣,增强学习数学的信心.2.培养学生合作交流、自主探索的良好习惯.3.体会方程组是刻画现实世界的有效数学模型,培养学生应用数学的意识.4.在用方程组解决实际问题的过程中,体验数学的实用性,激发学生学习数学的兴趣.教学重难点【重点】用代入消元法解二元一次方程组.【难点】探索用代入消元法将“二元”转化为“一元”的消元过程.教学过程一、创设情境,引入新课教师出示下列问题:问题1:篮球联赛中,每场比赛都要分胜负,每队胜一场得2分,负一场得1分.某队为了争取较好的名次,想在全部22场比赛中得到40分,那么这个队胜负场数分别是多少?问题2:在上述问题中,我们也可以设出两个未知数,列出二元一次方程组,那么怎样求解二元一次方程组呢?二、尝试活动,探索新知教师引导:什么是二元一次方程组的解?(方程组中各个方程的公共解)学生列式计算后回答:满足方程①的解有:……满足方程②的解有:……这两个方程的公共解是教师追问:这个问题能用一元一次方程来解决吗?学生思考并列出式子:设胜x场,负(22-x)场,解方程:2x+(22-x)=40 ③学生观察并思考:上面的二元一次方程组和一元一次方程有什么关系?教师提问:1.在一元一次方程的解法中,列方程时所用的等量关系是什么?2.方程组中方程②所表示的等量关系是什么?3.方程②与③的等量关系相同,那么它们的区别在哪里?4.怎样使方程②变为只含有一个未知数呢?结合学生的回答,教师做出讲解:由方程①进行移项得y=22-x,由于方程②中的y与方程①中的y都表示负的场数,故可以把方程②中的y用(22-x)来代换,即得2x+(22-x)=40.这样,二元就化为一元了.解得x=18.问题解完了吗?怎样求y?将x=18代入方程y=22-x,得y=4.能代入原方程组中的方程①、②来求y吗?代入哪个方程更简便?这样,二元一次方程组的解就是教师归纳并板书:这种通过代入消去一个未知数,使二元方程转化为一元方程,从而方程组得以求解的方法叫做代入消元法,简称代入法.三、例题讲解【例1】用代入法解方程组:本题较简单,直接由学生板演,师生共同评价.【答案】把①代入②,得3(y+3)-8y=14.所以y=-1.把y=-1代入①,得x=2.所以解后反思,教师引导学生思考下列问题:(1)选择哪个方程代入另一方程?其目的是什么?(2)为什么能代入?(3)只求出一个未知数的值,方程组就解完了吗?(4)把已求出的未知数的值代入哪个方程来求另一个未知数的值较简便?(5)怎样检验你运算的结果是否正确呢?(与解一元一次方程一样,需检验.其方法是将求得的一对未知数的值分别代入原方程组里的每一个方程中,看方程的左、右两边是否相等.检验可以口算,也可以在草稿纸上验算.)【例2】(例1的变式)解方程组:分析:(1)从方程的结构来看:例2与例1有什么不同?例1是用x=y+3直接代入②的,而例2的两个方程都不具备这样的条件,都不能直接代入另一个方程. (2)如何变形?把一个方程变形为用含x的式子表示y(或含y的式子表示x).(3)选用哪个方程变形较简便呢?通过观察,发现方程①中y的系数为-1,因此,可先将方程①变形,用含x的代数式表示y,再代入方程②求解.【答案】由①得y=x-3,③把③代入②,得(问:能否代入①中?)3x-8(x-3)=14,所以-x=-10,解得x=10.(问:本题解完了吗?把x=10代入哪个方程求y较简单?)把x=10代入③,得y=×10-3,所以y=2.所以四、巩固练习1.二元一次方程组的解是( )A. B.C. D.2.解方程组【答案】 1.A 2.原方程组的解为五、课堂小结你从本节课的学习中体会到代入法的基本思路是什么?主要步骤有哪些呢?让学生在互相交流的活动中完成本节课的小结,并能通过总结与归纳,更加清楚地理解代入消元法,体会代入消元法在解二元一次方程组的过程中反映出来的化归思想.第3课时用加减消元法解二元一次方程组教学目标【知识与技能】1.掌握用加减消元法解二元一次方程组.2.使学生理解加减消元法所体现的“化未知为已知”的化归思想方法.3.体验数学学习的乐趣,在探索过程中体验成功的喜悦,增强学好数学的信心.【过程与方法】1.通过探索二元一次方程组的解法,了解二元一次方程组的“消元”思想,使学生养成良好的探索习惯.2.通过对具体实际问题的分析,组织学生自主交流、探索,经历列方程的建模过程,培养学生应用数学的意识.【情感、态度与价值观】1.让学生在了解二元一次方程组的“消元”思想以及初步理解“化未知为已知”和“化复杂问题为简单问题”的化归思想的过程中,享受学好数学的乐趣,增强学好数学的信心.2.使学生养成合作交流、自主探索的良好习惯.3.体会方程组是刻画现实世界的有效数学模型,培养学生应用数学的意识.4.在用方程组解决实际问题的过程中,体验数学的实用性,激发学生学习数学的兴趣.教学重难点【重点】如何用加减法解二元一次方程组.【难点】如何运用加减法进行消元.教学过程一、创设情境,引入新课教师提出问题:王老师昨天在水果批发市场买了2千克苹果和4千克梨,共花了14元,李老师以同样的价格买了2千克苹果和3千克梨,共花了12元,梨每千克的售价是多少?比一比看谁算得快.教师总结最简便的方法:抵消掉相同部分,王老师比李老师多买了1千克的梨,多花了2元,故梨每千克的售价为2元.二、例题讲解【例1】解方程组:分析在这个方程组中,直接将两个方程相加或相减,都不能消去未知数x或y,怎么办?我们可以对其中一个(或两个)方程进行变形,使得这个方程组中x或y的系数相等或互为相反数,再来求解.解法一(消去x),将①×2,得8x+2y=28.③②-③,得y=2.把y=2代入①,得4x+2=14.x=3.所以解法二(消去y) 请同学们自己完成.【例2】解方程组:分析比较方程组中的两个方程,y的系数的绝对值比较小,将①×3,②×2,就可使y的系数绝对值相等,再用加减法即可消去y.【答案】①×3,得12x+6y=-15.③②×2,得10x-6y=-18.④③+④,得22x=-33,x=-.把x=-代入①,得-6+2y=-5,y=.所以师生共析:1.用加减消元法解二元一次方程组的基本思路仍然是“消元”.2.用加减法解二元一次方程组的一般步骤:第一步:在所解的方程组中的两个方程,如果某个未知数的系数互为相反数,可以把这两个方程的两边分别相加,消去这个未知数;如果未知数的系数相等,可以直接把两个方程的两边相减,消去这个未知数.第二步:如果方程组中不存在某个未知数的系数绝对值相等,那么应选出一组系数(选最小公倍数较小的一组系数),求出它们的最小公倍数(如果一个系数是另一个系数的整数倍,该系数即为最小公倍数),然后将原方程组变形,使新方程组的这组系数的绝对值相等(都等于原系数的最小公倍数),再加减消元.第三步:对于较复杂的二元一次方程组,应先化简(去分母、去括号、合并同类项等,通常要把每个方程整理成含未知数的项在方程的左边、常数项在方程的右边的形式),再作如上加减消元的考虑.三、巩固练习1.用加减法解下列方程组时,你认为先消去哪个未知数较简单,填写消元的方法.(1)消元方法: .(2)消元方法: .2.用加减消元法解下列方程组:(1) (2)【答案】 1.(1)①×2-②消去y(2)①×2+②×3消去n2.(1) (2)四、课堂小结本节课我们主要学习了二元一次方程组的另一种解法——加减法.通过把方程组中的两个方程进行相加或相减,消去一个未知数,化“二元”为“一元”.请同学们回忆:加减消元法解二元一次方程组的基本思想是什么?用加减消元法解二元一次方程组的主要步骤有哪些?。
二元一次方程
定义
方程两边都是整式,含有两个未知数,并且含有未知数的项的次数都是1的方程,叫做二元一次方程. [1]使方程左右两边相等的未知数的值叫做方程的解
你能区分这些方程吗?
(二元一次方程);
(一元一次方程);
(一元二次方程);
(二元二次方程)。
对二元一次方程概念的理解应注意以下几点:
①等号两边的代数式是否是整式;
②在方程中“元”是指未知数,‘二元’是指方程中含有两个未知数;
③未知数的项的次数都是1,实际上是指方程中最高次项的次数为1,在此可与多项式的次数进行比较理解,切不可理解为两个未知数的次数都是1.
解
使二元一次方程两边相等的一组未知数的值,叫做二元一次方程的一个解.
对二元一次方程的解的理解应注意以下几点:
①一般地,一个二元一次方程的解有无数个,且每一个解都是指一对数值,而不是指单
独的一个未知数的值;
②二元一次方程的一个解是指使方程左右两边相等的一对未知数的值;反过来,如果一
组数值能使二元一次方程左右两边相等,那么这一组数值就是方程的解;
③在求二元一次方程的解时,通常的做法是用一个未知数把另一个未知数表示出来,然
后给定这个未知数一个值,相应地得到另一个未知数的值,这样可求得二元一次方程的一个解.
注意点
(1)二元一次方程组:由两个二元一次方程所组成的一组方程,叫做二元一次方程组. [2]
(2)二元一次方程组的解:二元一次方程组中两个方程的公共解,叫做二元一次方程组的解.
对二元一次方程组的理解应注意:
①方程组各方程中,相同的字母必须代表同一数量,否则不能将两个方程合在一起.
②怎样检验一组数值是不是某个二元一次方程组的解,常用的方法如下:将这组数值分
别代入方程组中的每个方程,只有当这组数值满足其中的所有方程时,才能说这组数值是此方程组的解,否则,如果这组数值不满足其中任一个方程,那么它就不是此方程组的解.
常用解法
编辑
代入消元法
(1)概念:将方程组中一个方程的某个未知数用含有另一个未知数的代数式表示出来,代入另一个方程中,消去一个未知数,得到一个一元一次方程,最后求得方程组的解. 这种解方程组的方法叫做代入消元法,简称代入法. [3]
(2)代入法解二元一次方程组的步骤
①选取一个系数较简单的二元一次方程变形,用含有一个未知数的代数式表示另一个未知数;
②将变形后的方程代入另一个方程中,消去一个未知数,得到一个一元一次方程(在代入时,要注意不能代入原方程,只能代入另一个没有变形的方程中,以达到消元的目的. );
③解这个一元一次方程,求出未知数的值;
④将求得的未知数的值代入①中变形后的方程中,
求出另一个未知数的值;
⑤用“{”联立两个未知数的值,就是方程组的解;
⑥最后检验(代入原方程组中进行检验,方程是否满足左边=右边).
例
把第一个方程称为①,第二个方程称为②
由①得
③
③代入②得
把
代入③
得
则:这个二元一次方程组的解
加减消元法
(1)概念:当方程中两个方程的某一未知数的系数相等或互为相反数时,把这两个方程的两边相加或相减来消去这个未知数,从而将二元一次方程化为一元一次方程,最后求得方程组的解,这种解方程组的方法叫做加减消元法,简称加减法. [4]
(2)加减法解二元一次方程组的步骤
①利用等式的基本性质,将原方程组中某个未知数的系数化成相等或相反数的形式;
②再利用等式的基本性质将变形后的两个方程相加或相减,消去一个未知数,得到一个一元一次方程(一定要将方程的两边都乘以同一个数,切忌只乘以一边,然后若未知数系数相等则用减法,若未知数系数互为相反数,则用加法);
③解这个一元一次方程,求出未知数的值;
④将求得的未知数的值代入原方程组中的任何一个方程中,
求出另一个未知数的值;
⑤用“{”联立两个未知数的值,就是方程组的解
;
⑥最后检验求得的结果是否正确(代入原方程组中进行检验,方程是否满足左边=右边)。
把第一个方程称为①,第二个方程称为②
①
得到③
③-②得:
再把
代入①.②或③中求出x的值
解之得:
重点难点
本节重点内容是二元一次方程组的概念以及如何用代入法和加减法解二元一次方程组,难点是根据方程的具体形式选择合适的解法。
方程的解
编辑
使二元一次方程两边的值相等的两个未知数的一组值,叫做二元一次方程的解。
二元一次方程组的两个公共解,叫做一组二元一次方程组的解。
二元一次方程有无数个解,除非题目中有特殊条件。
但二元一次方程组只有唯一的一组解,即x,y的值只有一个。
也有特殊的,例如无数个解:
无解:
扩展解法
编辑
顺序消元法
“消元”是解二元一次方程的基本思路。
所谓“消元”就是减少未知数的个数,使多元方程最终转化为一元方程再解出未知数。
这种将方程组中的未知数个数由多化少,逐一解决的想法,叫做消元思想。
如:5x+6y=7 2x+3y=4,变为5x+6y=7 4x+6y=8 [5]
具体方法
代入消元法(常用,方法参见2.1)
加减消元法(常用,方法参见2.2)
顺序消元法(常用于计算机中,方法下述)
顺序消元法
设一二元一次方程组
,
若
,则
得(3)式:
若(3)式中的
则可求出求根公式:
二元一次方程组求根公式
以上过程称为“顺序消元法”,对于多元方程组,求解原理相同。
因为在求解过程中只有数之间的运算,而没有整个式子的运算,因此这种方法被广泛地用于计算机中。
换元法
解数学题时,把某个式子看成一个整体,用一个变量去代替它,从而使问题得到简化,这叫换元法。
换元的实质是转化,关键是构造元和设元,理论依据是等量代换,目的是变换研究对象,将问题移至新对象的知识背景中去研究,从而使非标准型问题标准化、复杂问题简单化,变得容易处理。
[6]
换元法又称辅助元素法、变量代换法。
通过引进新的变量,可以把分散的条件联系起来,隐含的条件显露出来,或者把条件与结论联系起来。
或者变为熟悉的形式,把复杂的计算和推证简化。
它可以化高次为低次、化分式为整式、化无理式为有理式、化超越式为代数式,在研究方程、不等式、函数、数列、三角等问题中有广泛的应用。
比如
解:设
为a,
为b
则,原方程式变为
解得:
由此:
方程组的解为:
设参数法
解:令
,
则方程②可写为:
→
→
所以
,
二元一次方程组推导过程:
在最后式中只有一个y未知数,求出y值(y=?),再代入a1x+b1y=k1;求出X。
例题:y=(2-3/4×0)/(1-3/4*×)=2/(-1/2)=-43x-4=2或4x-8=0 x=2推导简易方程:
方程=0;未知数0;1
图像法
二元一次方程组还可以用做图像的方法,即将相应二元一次方程改写成一次函数的表达式在同坐标系内画出图像,两条直线的交点坐标即二元一次方程组的解。
解向量法
今有一二元一次方程组
①
设矩阵A=
,向量
和
,根据矩阵和向量的乘积定义,再对比方程组可知有以下关系:
②
我们把②称作方程组①的矩阵形式
而矩阵A可看做是一次线性变换p,即把向量
按照线性变换p变换之后得到向量。
因此解方程的过程可看做是寻找一个向量
,使它经过线性变换p之后得到。
因为这是寻找一个向量的过程,所以又可以称之为解向量。
从直观上来理解上面那句话。
例如把一个向量a逆时针旋转30°得到一个新的向量b,那么把b顺时针旋转30°之后,一定可以得到a。
再比如把一个向量a的横纵坐标都扩大n 倍之后得到向量b,那么把b的横纵坐标都缩小n倍之后,一定也可以得到a。
因此,在已知b以及线性变换关系的情况下求出的a就是方程的解。
矩阵A和它的逆矩阵
对应的线性变换互逆,所以解向量的过程相当于是寻找矩阵
的逆矩阵。
而根据矩阵的性质,一个矩阵
有逆矩阵的充要条件是二阶行列式。
所以,方程组有解的充要条件就是ad-bc≠0.
根据逆矩阵的求法,
的逆矩阵
即方程组的解为
该方法亦可作为二元一次方程组的求根公式。
(前提是
!)
例题
用解向量法解二元一次方程组
此题中,,,,,,,
∴方程组有解,解为。