程捷逵
【內(nèi)容摘要】解二元一次方程組的基本思想方法就是通過(guò)消元將“二元”轉(zhuǎn)化為“一元”。代入法、加減法是解二元一次方程組的基本方法,必須靈活運(yùn)用,領(lǐng)會(huì)并掌握解二元一次方程組的方法,根據(jù)方程組的情況,能恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用“代入消元法”和“加減消元法”解方程組。通過(guò)簡(jiǎn)單方法的靈活選擇來(lái)提高學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
【關(guān)鍵詞】二元一次方程組 巧解 化難為易
大家知道,“代入法”與“加減法”是解二元一次方程組的一般方法。它們的實(shí)質(zhì)都是消元。當(dāng)同學(xué)們熟練地掌握了這兩種基本解法之后。就能解決一般的二元一次方程組中的題型,但是對(duì)于有些復(fù)雜一點(diǎn)的二元一次方程組中的有些題型,同學(xué)們處理起來(lái)還是有點(diǎn)吃力,根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),和教學(xué)中自己摸索的一些教學(xué)方法,同學(xué)們?cè)诼?tīng)講時(shí)更容易掌握一點(diǎn)。我來(lái)談?wù)勄山舛淮畏匠探M部分難題的一些方法。
二元一次方程組的題型我大致把它們分為三類:兩個(gè)方程,三個(gè)方程,四個(gè)方程。
兩個(gè)方程是我們書(shū)中最長(zhǎng)見(jiàn)的,也是同學(xué)們練的最多的,他的基本解法有“代入法”與“加減法”。
代入消元法即:將方程組中一個(gè)方程的某個(gè)未知數(shù)用含有另一個(gè)未知數(shù)的代數(shù)式表示出來(lái),代入另一個(gè)方程中,消去一個(gè)未知數(shù),得到一個(gè)一元一次方程,最后求得方程組的解。
加減消元法即:當(dāng)方程中兩個(gè)方程的某一未知數(shù)的系數(shù)相等或互為相反數(shù)時(shí),把這兩個(gè)方程的兩邊相加或相減來(lái)消去這個(gè)未知數(shù),從而將二元一次方程化為一元一次方程,最后求得方程組的解,有些復(fù)雜一點(diǎn)的二元一次方程組我們還可以用換元法。
換元法即:解數(shù)學(xué)題時(shí),把某個(gè)式子看成一個(gè)整體,用一個(gè)變量去代替它,從而使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化,這叫換元法。換元的實(shí)質(zhì)是轉(zhuǎn)化,關(guān)鍵是構(gòu)造元和設(shè)元,理論依據(jù)是等量代換,目的是變換研究對(duì)象,將問(wèn)題移至新對(duì)象的知識(shí)背景中去研究,從而使非標(biāo)準(zhǔn)型問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)化、復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,變得容易處理。
以上的方法都是傳統(tǒng)一點(diǎn)的方法,大部分的老師和學(xué)生都能很好掌握,下面就方程組中有些巧妙的方法我來(lái)稍做介紹。
一、兩個(gè)方程
1.整體代入法
例1、解方程組
解:由①得x-y=1③,將③代入②得4-y=5,即y=-1,代入①得x=0,所以原方程組的解為x=0,y=-1。
2.參數(shù)法
例2、解方程
解:設(shè)3(x-1)=y+5=k,則有
將③和④同時(shí)代入②得
解得k=12,再將k=12代入③④得x=5,y=7。
下面重點(diǎn)來(lái)介紹三個(gè)方程和四個(gè)方程的方程組。
為了便于表達(dá)二元一次方程我把他們做出了如下定義:一個(gè)方程中如果只含有像x,y這樣的兩個(gè)字母我把他們稱之為“簡(jiǎn)單”的方程,下面我都用“簡(jiǎn)單”表述,對(duì)于一個(gè)方程中有三個(gè)或四個(gè)字母的方程我用“難”來(lái)定義他們名字。很明顯要解出一個(gè)方程組的解只要兩個(gè)“簡(jiǎn)單”的方程就可以了。
二、三個(gè)方程
三個(gè)方程可以分為兩種類型:
1.“簡(jiǎn)單”,“簡(jiǎn)單”,“難”型。
例3、如果方程組
的解為方程3x+my=8③的一個(gè)解,求m。
觀察三個(gè)方程我們可以發(fā)現(xiàn)①②③分別是“簡(jiǎn)單”,“簡(jiǎn)單”,“難”,因此同學(xué)們自然就學(xué)會(huì)了先由兩個(gè)簡(jiǎn)單方程①②解出方程組的解為x=2,y=1,代入方程③就能解得m=2。
例4、若方程組
中x=y③,求k。
觀察三個(gè)方程我們可以發(fā)現(xiàn)①②③分別是“簡(jiǎn)單”,“難”,“簡(jiǎn)單”,因此同學(xué)們自然就學(xué)會(huì)了先由兩個(gè)簡(jiǎn)單方程①③組成方程組并解出方程組的解為x=3,y=3,代入②解得k=1。
例5、已知二元一次方程2x+y=3①,2x-my=-1②和3x-y=2③有公共解,求m。
觀察三個(gè)方程我們可以發(fā)現(xiàn)①②③分別是“簡(jiǎn)單”,“難”,“簡(jiǎn)單”,因此同學(xué)們自然就學(xué)會(huì)了先由兩個(gè)簡(jiǎn)單方程①③組成方程組并解出方程組的解為x=1,y=1,代入②得m=3。
例6、若方程組
的解x與y互為相反數(shù)③,求a。
我們可以把方程③改寫(xiě)為x+y=0,觀察三個(gè)方程我們可以發(fā)現(xiàn)①②③分別是“簡(jiǎn)單”,“難”,“簡(jiǎn)單”,因此同學(xué)們自然就學(xué)會(huì)了先由兩個(gè)簡(jiǎn)單方程①③組成方程組并解出方程組的解為x=1,y=-1,代入②得a=2。
2.“難”,“難”,“簡(jiǎn)單”型。
對(duì)于“難”,“難”,“簡(jiǎn)單”型我們又可以把它們分為四類。
第一類:對(duì)于字母x,y他們的系數(shù)不是1或-1,但是兩個(gè)方程的字母k的系數(shù)是1或-1,這類題型我們可以想辦法先把兩個(gè)方程利用加減法把k約掉,得到一個(gè)“簡(jiǎn)單”的方程,再和另外一個(gè)“簡(jiǎn)單”的方程組成方程組解出x,y的值,再帶入“難”求出k的值。
例7、若關(guān)于x、y的二元一次方程組
的解中,x與y的差為7③,求k。
解:②-①得2x+3y=-1④再由③和④組成方程組解得x=4,y=-3,代入①得k=-2。
例8、關(guān)于x、y的二元一次方程組
滿足x+y=12③,求k的值。
解:②-①得x+2y=2④再由③和④組成方程組解得x=22,y=-10,代入①得k=-1。
第二類:對(duì)于字母x,y他們的系數(shù)比較簡(jiǎn)單是1或-1,但是兩個(gè)方程的字母k的系數(shù)比較復(fù)雜,這類題型我們可以想辦法先把兩個(gè)方程利用加減法解出x等于幾k,y等于幾k,再把x等于幾k,y等于幾k代入“簡(jiǎn)單”的方程就可求出k的值。
例9、若關(guān)于x、y的二元一次方程組
的解也是方程x+2y=15③的解,求k。
解:①+②得x=7k,①-②得y= -2k。把x=7k,y=-2k代入③解得k=5。
例10、如果二元一次方程組
的解是二元一次方程3x-5y-28=2③的一個(gè)解,那么k為多少。
解:①+②得x=2.5k,①-②得y= -1.5k。把x=2.5k,y=-1.5k代入③解得k=2。
第三類:對(duì)于字母x,y,字母k的系數(shù)都比較復(fù)雜,這類題型我們既可以用第一類的方法先把兩個(gè)方程利用加減法把k約掉,得到一個(gè)“簡(jiǎn)單”的方程,再和另外一個(gè)“簡(jiǎn)單”的方程組成方程組解出x,y的值,再帶入“難”求出k的值。也可以用第二類的方法利用加減法解出x等于幾k,y等于幾k,再把x等于幾k,y等于幾k代入“簡(jiǎn)單”的方程就可求出k的值。
例11、如果二元一次方程組
的解滿足二元一次方程x+y=5③,那么k為多少。
第四類:仔細(xì)觀察x和y的系數(shù)特點(diǎn),有些題目有捷徑可以走。
例如:若方程組
的解滿足x+y=0③,求m。
解:①+②得3x+3y=2+2m,即x+y=(2+2m)/3因?yàn)閤+y=0,所以(2+2m)/3=0,解得m=-1。
三、四個(gè)方程
例12:已知方程組
和方程組
的解相同,求(2a+b)2013的值。
分析:我們觀察①②③④這四個(gè)方程,可知道①③這兩個(gè)方程為“簡(jiǎn)單”,②④這兩個(gè)方程為“難”,因此解題的時(shí)候可以先由兩個(gè)“簡(jiǎn)單”的方程組成方程組求出x和y的值,再代入兩個(gè)“難”的方程就能解出a和b的值了
解:由①③組成方程組得
解得x=2,y=-6,代入②④得
解得a=1,b=-1。所以(2a+b)2013=1
例13;已知方程組
和方程組
有相同的解,求a、b的值。
分析:很明顯本題①④為“簡(jiǎn)單”,②③為“難”。
解:由①④組成方程組得
解得x=3,y=-1,代入②③得
解得a=1,b=2。
以上是我在解二元一次方程組中部分難題的一些想法,不妥之處,請(qǐng)同行指正。
(作者單位:安徽省淮南市龍湖中學(xué))