宋萬民
【摘要】 二元一次方程組是初中數(shù)學(xué)“數(shù)與代數(shù)”中的重要內(nèi)容之一,握其解法是學(xué)好本部分的基礎(chǔ).解二元一次方程組的基本思想是“消元”——化“二元”為“一元”,化“未知(學(xué))”為“已知(學(xué))”.常用方法有兩種:一是代入消元法,一是加減消元法.
【關(guān)鍵詞】 代入消元法:直接代入,轉(zhuǎn)化代入,整體代入
加減消元法:直接加減,倍數(shù)加減,公倍數(shù)加減
正文:二元一次方程組是初中數(shù)學(xué)“數(shù)與代數(shù)”中的重要內(nèi)容之一,掌握其解法是學(xué)好本部分的基礎(chǔ)。解二元一次方程組的基本思想是“消元”——化“二元”為“一元”,化“未知(學(xué))”為“已知(學(xué))”.常用具體方法有兩種:一是代入消元法,一是加減消元法.
1 代入消元法
方法回顧:代入消元法是解二元一次方程組的基本方法之一,從兩個方程中選擇一個系數(shù)比較簡單的方程,將它轉(zhuǎn)換成用含有一個未知數(shù)的代數(shù)式表示另一個未知數(shù)的形式,然后代入另一個方程,求出這個未知數(shù)的值,最后將這個未知數(shù)的值代入已變形的那個方程,求出另一個未知數(shù)的值.
1.1 直接代入
例1 解方程組:3x+2y=14,x=y+3.①②
分析 方程②已經(jīng)是用含y的代數(shù)式表示x的形式,可直接將②代入①消去x.
解 將②代入①,得
3(y+3)+2y=14.
解得y=1.
把y=1代入②,得x=4.
所以原方程組的解為x=4,y=1.
1.2 轉(zhuǎn)化代入
例2 解方程組:x+y=8,5x+3y=34.①②
分析 方程①的系數(shù)簡單,易于變形,方程②中y的系數(shù)比x的系數(shù)小,故將方程①變形為y=8-x,代入方程②.
解 由①得 y=8-x,③
將③代入②,得 5x+3(8-x)=34.
解得x=5.
把x=5代入③,得 y=3.
所以原方程組的解為x=5,y=3.
1.3 整體代入
例3 解方程組:3x+5y=21,2x-5y=-11.①②
分析 方程①和②中y的系數(shù)都是5,可把5y當(dāng)做整體進(jìn)行變形.
解 由②得 5y=2x+11,③
將③代入①,得 3x+(2x+11)=21,
解得x=2.
把x=2代入③,得y=3.
所以方程組的解為x=2,y=3.
步驟總結(jié):代入消元法解方程組的步驟:
第一步:在已知方程組的兩個方程中選擇一個適當(dāng)?shù)姆匠?,將它的某個未知數(shù)用含有另一個未知數(shù)的代數(shù)式表示出來.
第二步:把此代數(shù)式代入沒有變形的另一個方程中,可得一個一元一次方程.
第三步:解這個一元一次方程,得到一個未知數(shù)的值.
第四步:把求得的未知數(shù)的值代回到原方程組中的任意一個方程或變形后的方程(一般代入變形后的方程),求得另一個未知數(shù)的值.
第五步:把方程組的解表示出來.
第六步:檢驗(口算或筆算在草稿紙上進(jìn)行),即把求得的解代入每一個方程看是否成立.
2 加減消元法
方法回顧:加減消元法也是解二元一次方程組的基本方法之一,它要求兩個方程中必須有某一個未知數(shù)的系數(shù)的絕對值相等(或利用等式的基本性質(zhì)在方程兩邊同時乘以一個適當(dāng)?shù)牟粸?的數(shù),使兩個方程中某一個未知數(shù)的系數(shù)的絕對值相等),然后利用等式的基本性質(zhì)在方程兩邊同時相加或相減消元.
2.1 直接加減
例4 解方程組:
(1)2x-5y=7,2x+3y=-1.①②
(2)10x+3y=17,8x-3y=1.①②
分析 觀察到方程組(1)中方程①、②中未知數(shù)x的系數(shù)相等,可以利用兩個方程相減消去未知數(shù)x;而方程組(2)中方程①、②中未知數(shù)y的系數(shù)互為相反數(shù),可以利用兩個方程相加消去未知數(shù)y.
解 (1)②-①,得8y=-8,
解得y=-1,
把y=-1代入①,得2x+5=7,
解得x=1,
所以方程組的解為x=1,y=-1.
(2)①+②,得18x=18,
解得x=1,
把x=1代入①,得10+3y=17,
解得y=73,
所以方程組的解為x=1,y=73.
2.2 倍數(shù)加減
例5 解方程組:5x+2y=25,3x+4y=15.①②
分析 因為上述方程組中x,y的系數(shù)既不相同也不是相反數(shù),沒有辦法直接用加減消元法. 但仔細(xì)觀察卻發(fā)現(xiàn)方程②中y的系數(shù)是方程①中y的系數(shù)的兩倍,所以只要將方程①中的各個系數(shù)同時乘以2就可以轉(zhuǎn)化為y的系數(shù)相同的情形,從而就可以用減法消去y.
解 5x+2y=25,3x+4y=15.①②
①×2,得10x+4y=50,③
③-②,得7x=35,
解得x=5.
把x=5代入①得 25+2y=25,
解得y=0.
所以原方程組的解為x=5,y=0.
2.3 公倍數(shù)加減
例6 解方程組:2x+3y=12,3x+4y=17.①②
分析 上述方程組中x,y的系數(shù)既不相同也不是相反數(shù),沒有辦法直接用加減消元法;也無法用倍數(shù)加減法,否則就會出現(xiàn)分?jǐn)?shù)反而增加計算的難度.對于上述方程組我們可以找x的系數(shù)2和3的最小公倍數(shù)6,在方程①兩邊同乘以3,在方程②兩邊同乘以2,再用加減法消元.
解 ①×3,得6x+9y=36,③
②×2,得6x+8y=34,④
③-④,得y=2.
將y=2代入①,得x=3.
所以原方程組的解是x=3,y=2.
步驟總結(jié):我們遇到的往往就是例6這樣的方程組,要想比較簡捷地把它解出來,就需要轉(zhuǎn)化為同一個未知數(shù)系數(shù)相同或相反的情形,從而用加減消元法,達(dá)到消元的目的.用加減法解二元一次方程組的一般步驟是:
①變形——找出兩個方程中同一個未知數(shù)系數(shù)的絕對值的最小公倍數(shù),然后分別在兩個方程的兩邊乘以適當(dāng)?shù)臄?shù),使所找的未知數(shù)的系數(shù)相等或互為相反數(shù).
②加減消元,得到一個一元一次方程.
③解一元一次方程.
④把求出的未知數(shù)的解代入原方程組中的任一方程,求出另一個未知數(shù)的值,從而得方程組的解.
練習(xí)
1.解方程組:2x+3y=16,x+4y=13.
2.解方程組:
(1)2x+3y=14,2x-2y=4;(2)u+v=10,3u-2v=5;
(3)3x-2y=6,2x+3y=17.
答案
1.x=5,y=2.
2.(1)x=4,y=2;(2)u=5,v=5;(3)x=4,y=3.