第五讲 方程组的解法
二元及多元(二元以上)一次方程组的求解,主要是通过同解变形进行消元,最终转化为一元一次方程来解决.所以,解方程组的基本思想是消元,主要的消元方法有代入消元和加减消元两种,下面结合例题予以介绍. 例1 解方程组
解 将原方程组改写为
由方程②得x=6+4y,代入①化简得
11y-4z=-19. ④
由③得
2y+3z=4. ⑤
④×3+⑤×4得
33y+8y=-57+16,
所以 y=-1.
将y=-1代入⑤,得z=2.将y=-1代入②,得x=2.所以
为原方程组的解.
说明 本题解法中,由①,②消x时,采用了代入消元法;解④,⑤组成的方程组时,若用代入法消元,无论消y,还是消z,都会出现分数系数,计算较繁,而利用两个方程中z的系数是一正一负,且系数的绝对值较小,采用加减消元法较简单.
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解方程组消元时,是使用代入消元,还是使用加减消元,要根据方程的具体特点而定,灵活地采用各种方法与技巧,使解法简捷明快. 例2 解方程组
解法1 由①,④消x得
由⑥,⑦消元,得
解之得
将y=2代入①得x=1.将z=3代入③得u=4.所以
解法2 由原方程组得
所以
x=5-2y=5-2(8-2z) =-11+4z=-11+4(11-2u) =33-8u=33-8(6-2x)
=-15+16x,
即x=-15+16x,解之得x=1.将x=1代入⑧得u=4.将u=4代入⑦得z=3.将z=3代入⑥得y=2.所以
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为原方程组的解.
解法3 ①+②+③+④得
x+y+z+u=10, ⑤
由⑤-(①+③)得
y+u=6, ⑥
由①×2-④得
4y-u=4, ⑦
⑥+⑦得y=2.以下略.
说明 解法2很好地利用了本题方程组的特点,解法简捷、流畅. 例3 解方程组
分析与解 注意到各方程中同一未知数系数的关系,可以先得到下面四个二元方程:
①+②得
x+u=3, ⑥
②+③得
y+v=5, ⑦
③+④得
z+x=7, ⑧
④+⑤得
u+y=9. ⑨
又①+②+③+④+⑤得
x+y+z+u+v=15.⑩
⑩-⑥-⑦得z=7,把z=7代入⑧得x=0,把x=0代入⑥得u=3,把u=3代入⑨得y=6,把y=6代入⑦得v=-1.所以
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为原方程组的解. 例4 解方程组
解法1 ①×2+②得
由③得
代入④得
为原方程组的解.
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为原方程组的解.
说明 解法1称为整体处理法,即从整体上进行加减消元或代入消
为换元
法,也就是干脆引入一个新的辅助元来代替原方程组中的“整体元”,从而简化方程组的求解过程. 例5 已知
分析与解 一般想法是利用方程组求出x,y,z的值之后,代入所求的代数式计算.但本题中方程组是由三个未知数两个方程组成的,因此无法求出x,y,z的确定有限解,但我们可以利用加减消元法将原方程组变形. ①-②消去x得
①×3+②消去y得
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