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专题 8.7 二元一次方程组特殊解法(题型分类专题)
【题型一】整体思想解二元一次方程组
1.先阅读,再解方程组.
解方程组 时,可由①得 ③,然后再将③代入②,得 ,
解得 ,从而进一步得 这种方法被称为“整体代入法”.
请用上述方法解方程组
2.阅读以下材料,解方程组: .
王林在解决这个问题时,发现了一种新的方法,他把这种方法叫做“整体代入法”,解题过程如下:
解:由①得 ③,将③代入②,……
(1)请你替王林补全完整的解题过程.
(2)请你用“整体代入法”解方程组: .
3.请阅读下列材料,解答问题:
材料:解方程组 ,若设 , ,则原方程组可变形为 ,用加减消元法解得 ,所以 ,再解这个方程组得 .由此可以看出,在上述解方程组过
程中,把某个式子看成一个整体,用一个字母去代替它,我们把这种解方程组的方法叫换元法.
问题:请你用上述方法解方程组 .
【题型二】换元法解二元一次方程组
4.先阅读下列材料;再解决相关问题:
解方程组
解:设 , ,原方程组可转化为
解方程组得 ,即 ,所以 .此种解方程组的方法叫换元法.
(1)如果用换元法解方程组: ,可以设 ______, ______,则该方程组可以转化为
关于 、 的方程组:______;
(2)用换元法解方程组:
5.【材料阅读】换元法是数学中很重要,且应用广泛的解题方法,我们通常把未知量称为“元” .所谓换元法,就是在解题时,把某个式子看成整体,用一个新的变量去代替它,从而使得复杂问题简单化.
换元法的实质是问题转化,关键是构造元和设元.
【方法引领】
用换元法解方程组: .
分析:由于方程组中含有式子 和 ,所以可设 .
原方程组可化为 .
解得 ,即 .
进而可求得原方程组的解.
……
【问题解决】用换元法解决下列问题:
(1)若关于x,y的方程组 的解是 ,则关于a,b的方程组
的解是 ;(直接写答案)
(2)已知方程组 ,求x,y的值.
6.【知识累计】解方程组解:设 ,原方程组可变为
解得: .所以 ,解得 .此种解方程组的方法叫换元法.
【拓展提高】运用上述方法解下列方程组:
【能力运用】已知关于 的方程组 的解为 ,
直接写出关于 的方程组 的解为______.
【题型三】二元一次方程组的整数解
7.求关于 的方程 的整数解.
8.阅读材料:已知关于 , 的二元一次方程 有一组整数解 ,则方程 的
全部整数解可表示为 ( 为整数).问题:求方程 得所有正整数解.
解:该方程有一组整数解为 ,则全部整数解可表示为 ( 为整数).
∵ ,∴ .
∵ 为整数,∴ 或 .∴该方程的正整数解为 或 .
根据以上解法,回答下列问题:
(1)方程 的全部整数解表示为 ( 为整数),则 __________;
(2)请你参照上述解题方法,求方程 的全部正整数解.
9.阅读材料:
已知关于x,y的二元一次方程 有一组整数解 ,则方程 的全部整数解可表
示为 (t为整数).问题:求方程 的所有正整数解.
小明参考阅读材料,解决该问题如下:
解:该方程一组整数解为 ,则全部整数解可表示为 (t为整数).
因为 ,解得
因为t为整数,所以t=0或-1.所以该方程的正整数解为 和 .
通过你所知晓的知识,请解决以下问题:
(1)方程3x-5y=11的全部整数解表示为: (t为整数),则 ______;
(2)请你参考小明的解题方法,求方程2x+3y=24的全部正整数解;
(3)若a,b均为正整数,试判断二元一次方程组 有几组正整数解?并写出其解.
【题型四】二元一次方程组大数据问题
10.阅读下列解方程组的方法,然后回答问题.
解方程组
解:由 ,得
,即
.③
,得
.④
,得
,
从而可得
.所以原方程组的解是
请你仿照上面的解法,解方程组:
11.解下方程组
(1) (2)
12.解答题:
解方程组 时,由于 , 的系数及常数项的数值较大,如果用常规的代入消元法、
加减消元法来解,不仅计算量大,而且易出现运算错误,而采用下面的解法则比较简单:
① ②得 ,所以 ③,
③ ①得 ,
解得 ,从而 ,
所以原方程组的解是 .请你运用上述方法解方程组: .
【题型五】二元一次方程组新定义问题
13.对于有理数x,y,定义新运算:x&y=ax+by,x y=ax﹣by,其中a,b 是常数.已知
1&1=1,3 2=8.
(1)求a,b的值;
(2)若关于x,y的方程组 的解也满足方程x+y=5,求m的值;
(3)若关于x,y的方程组 的解为 ,求关于x,y的方程组
的解.
14.我们规定:对于数对 ,如果满足 ,那么就称数对 是“和积等数对”:如果满
足 ,那么就称数对 是“差积等数对”,例如 , .所以数对 为
“和积等数对”,数对 为“差积等数对”.
(1)下列数对中,“和积等数对”的是 ;“差积等数对”的是 .① ,② ,③ .
(2)若数对 是“差积等数对”,求 的值.
(3)是否存在非零有理数 , ,使数对 是“和积等数对”,同时数对 也是“差积等
数对”,若存在,求出 , 的值,若不存在,说明理由.
15.对于有理数x,y,定义新运算: ,其中a,b是常数.已知
.
(1)求a,b的值;
(2)若关于x,y的方程组 的解也满足方程 ,求m的值;
(3)若关于x,y的方程组 的解为 ,求关于x,y的方程组
的解.
【题型六】二元一次方程组有解、无解、无穷组解问题
16.k、b为何值时,关于x、y方程组 有唯一解?无解?有无数解?17.当m,n为何值时,方程组
(1)有唯一解; (2)有无数多个解: (3)无解
18.数学乐园:解二元一次方程组 , 得: ,
当 时, ,同理: ;
符号 称之为二阶行列式,规定: ,
设 , , ,那么方程组的解就是
(1)求二阶行列式 的值;
(2)解不等式: ;
(3)用二阶行列式解方程组 ;
(4)若关于 、 的二元一次方程组 无解,求 的值.参考答案:
1.
【分析】将①变形为 ,再整体代入②中,即可求出y的值.再将y的值代入 ,即可求
出x的值,方程组得解.
解:
由①得, ,
代入②得 ,
解得 ,
把 代入③得, ,
解得 .
故原方程组的解为 .
【点拨】本题考查解二元一次方程组.读懂题意,掌握“整体代入法”的步骤是解题关键.
2.(1)见分析;(2)
【分析】(1)根据阅读材料补全完整的解题过程即可;
(2)整理方程组后,由③得 代入④得到关于y的方程,求出y的值,进而求出x的值,即可
确定出方程组的解.(1)解:由①得 ③,将③代入②,得 ,
解得: ,
把 代入①,得 ,解得 ,
故原方程组的解是 .
(2)解: ,整理得 ,
把③代入④,得 ,
解得: ,
把 代入③,得 ,
解得: ,
故原方程组的解是 .
【点拨】本题主要考查了解二元一次方程组,利用了消元的思想,熟练掌握消元的方法:代入消元法
与加减消元法是解题的关键.
3.
【分析】根据材料提供的换元法,设 , ,得到一个关于 、 的方程组,解出 、
后得到关于 、 的方程组,解之可得答案.
解:设 , ,
则原方程组可变形为 ,解得: ,∴ ,解得: ,
∴原方程组的解为 .
【点拨】本题考查了解二元一次方程组,常用的方法是代入消元法和加减消元法,灵活使用这些方法
是解题的关键.
4.(1) , ;(2)
【分析】(1)观察方程组的特点,可以设 ,即可解决问题;
(2)设 ,然后根据题目提供的解方程组的方法解答即可.
(1)解:用换元法解方程组: ,可以设 ,
则该方程组可以转化为关于 、 的方程组 ;
故答案为: , ;
(2)设 ,
则原方程组可以转化为关于 、 的方程组 ,
解这个方程组,得 ,即 ,
解得 .
【点拨】本题考查了二元一次方程组的求解,正确理解题意、掌握换元法求解的方法是解题的关键.
5.(1) ;(2)x=4,y=3.
【分析】(1)根据题意,利用换元法解决此题.
(2)根据题意,利用换元法解决此题.
(1)解:由题意知,a+b=1,a-b=2.
得 .
故答案为:
(2)设 .
原方程组可化为 .
解得 .
即 .
解得,x=4,y=3.
【点拨】本题主要考查解二元一次方程组,理解阅读材料,熟练掌握二元一次方程组的解法是解决本
题的关键.6.拓展提高: ;能力运用:
【分析】本题考查了换元法解方程组,正确理解换元法的意义是解题的关键.
拓展提高:设 , ,原方程组可变为 ,求解即可.
能力运用:设 , ,原方程组可变为 ,求解即可.
解:拓展提高:设 , ,原方程组可变为 ,
解方程组,得 ,
∴ ,
解方程组,得 .
能力运用:设 , ,原方程组可变为 ,
∵关于 , 的方程组 的解为 ,
∴ ,
解得 ,
故答案为: .7. 或 或 或
【分析】本题考查解二元二次方程和因式分解的应用;
先对方程左边分解因式,再分类讨论求解即可求解.
解:∵ ,
∴ ,
∴ 或 或 或 ,
解得: 或 或 或
8.(1) ;(2) 或 或
【分析】(1)把 代入 ,求得 ,这就是对应的 ,计算即可.
(2)先求得方程的一组正整数解,仿照阅读提供的解法,计算即可.
解:(1)把 代入 ,
解得 ,
∴ ,
故答案为: ;
(2)∵ 是方程 的一组正整数解,
∴ 的全部整数解可表示为 ( 为整数).
∵ ,∴ .
∵ 为整数,
∴ 或1或2.
∴该方程的正整数解为 或 或 .
【点拨】本题考查了二元一次方程的解,一元一次不等式组的整数解,理解题意,掌握解题方法是解
题的关键.
9.(1)-1;(2) , , ;(3)该方程组有3组正整数解,分别为: ,
, .
【分析】(1)把x=2代入方程3x-5y=11得,求得y的值,即可求得θ的值;
(2)参考小明的解题方法求解即可;
(3)先根据(2)得到关于a、b的二元一次方程,再结合a、b均为正整数确定a、b的值,进而得到
方程组的所有解.
(1)解:把x=2代入方程3x-5y=11得,6-5y=11,
解得y=-1,
∵方程3x-5y=11的全部整数解表示为: (t为整数),则θ=-1,
故答案为-1;
(2)解:方程2x+3y=24一组整数解为 ,则全部整数解可表示为 (t为整数).
因为 ,解得-1<t<3.
因为t为整数,
所以t=0,1,2.所以方程2x+3y=24的全部正整数解为: , , .
(3)解:由(2)得:9a+2b=24或6a+4b=24或3a+6b=24
∵a、b均为正整数
∴
∴该方程组有3组正整数解,分别为: , , .
【点拨】本题考查了二元一次方程的解、一元一次不等式的整数解等知识点,理解题意、正常列出方
程组和不等式是解答本题的关键.
10.
【分析】
本题主要考查解二元一次方程组,采用代入消元法或加减消元法,结合题干给出的方法求解即可.
解:解法一:
,得
,即
.③
,得
.
把 代入 ,得
.
所以原方程组的解为
解法二:
,得,即
,
所以 .③
把 代入 ,得
,
解得
.
把 代入 ,得
.
所以原方程组的解为
11.(1) ;(2)
【分析】(1) 消去y求解即可得到答案;
(2)先根据 即可得到x,y的关系,再代入消元求解即可得到答案;
(1)解: 得,
,
解得 ,
将 代入①得,
,
解得 ,
∴原方程组的解为: ;
(2)解: 得,
,
∴ ③,
将③代入②得,
,解得: ,
将 代入③得,
,
∴原方程组的解为: ;
【点拨】本题考查解二元一次方程组,解题的关键是熟练掌握两种消元法,消元解一元一次方程.
12.
【分析】仿照例子,利用加减消元法可解方程组求解.
解: ,
得: ,
③,
∴
③ ①得: ,
解得: ,
将 代入③得: ,
∴原方程组的解为 .
【点拨】本题主要考查二元一次方程组的解法,解二元一次方程组由代入消元法和加减消元法.
13.(1) ;(2) ;(3)
【分析】(1)根据题目所给的新定义得到关于a、b的二元一次方程组,解方程组即可;
(2)先根据题意得到关于x、y的二元一次方程组,解方程组用m表示出x、y,再根据x+y=5进行求
解即可;
(3)可令 再根据同解题意可知关于m、n的方程组 的解为 ,则据此求解即可;
(1)解:由题意得: ,
解得 ;
(2)解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
又∵关于x,y的方程组 的解也满足方程x+y=5,
∴ ,
∴
(3)解:∵ ,
∴可令 ,
∴ ,
∵关于x,y的方程组 的解为 ,∴关于m、n的方程组 的解为 ,
∴ ,
解得 .
【点拨】本题主要考查了新定义下的实数运算,解二元一次方程组,正确理解题意是解题的关键.
14.(1)①;②;(2) ;(3)存在非零有理数 , ,使数对 是“和积等数
对”,同时数对 也是“差积等数对”
【分析】本题主要考查了解一元一次方程,有理数的四则运算,理解“和积等数对”和“差积等数
对”的定义是解题的关键.
(1)根据题目所给定义进行逐个计算判断即可;
(2)根据定义建立方程,再求解x即可;
(3)根据新定义可得 ,可用m来表示n,代入方程即可求解m,即可.
(1)解:∵
∴ ,
∴ 是“差积等数对”;
∵
∴ ,
∴ 是“和积等数对”;
∵∴ 既不是“和积等数对”,也不是“差积等数对”;
故答案为:①;②
(2)解:∵数对 是“差积等数对”,
∴ ,
解得: ;
(3)解:存在,
∵数对 是“和积等数对”,同时数对 也是“差积等数对”,
∴ ,
∴ ,
即 ,
把 代入 得: ,
解得: ,
∴ .
即存在非零有理数 , ,使数对 是“和积等数对”,同时数对 也是“差积等
数对”.
15.(1) ;(2)m ;(3)
【分析】(1)根据定义新运算得出关于a、b的二元一次方程组,再解方程组即可;
(2)根据题意得出关于x、y的二元一次方程组,求出方程组的解,再代入方程 求解即可;
(3)根据定义新运算得出相关方程组,根据方程组的解的定义,利用整体代入的方法解答即可.(1)解:由题意得 ,
解得: ;
(2)解:依题意得 ,
解得: ,
∵ ,
∴ ,
解得: ;
(3)解:由题意得: 方程组 的解为 ,
∴由方程组 得方程组 ,
∴方程组 的解满足 ,
解得 .
【点拨】本题考查了二元一次方程组的解、定义新运算、“整体思想”等知识;熟练掌握“整体思
想”,找出等量关系列出方程组是解题的关键.
16.当 时,方程组有唯一解;当 , 时,方程组无解;当 , 时,方程组有
无数解.
【分析】两式作差,得到关于x的方程,确定此方程解得情况即可.解:
可得: ,化简可得:
(1)当 时,即 ,方程 有唯一解,即方程组 有唯一解;
(2)当 , 时,即 , ,方程 无解,即方程组
无解;
(3)当 , 时,即 , ,方程 有无数解,即方程组
有无数解;
综上,当 时,方程组有唯一解;当 , 时,方程组无解;当 , 时,方程组
有无数解.
【点拨】此题考查了二元一次方程组的求解,一元一次方程的求解,解题的关键是掌握一元一次方程
的求解方法.
17.(1) ;(2) ;(3)
【分析】先把①变形得到 ,代入②使方程变为只含y的一元一次方程,根据y的系数讨论方
程组(1)有唯一一组解;(2)有无穷多组解;(3)无解时m,n的取值即可.
解:解方程组
由①变形得到 代入②得到 ,
∴ ,(1)当(m-6)≠0,即m≠6,方程有唯一解
将此y的值代入 中,
得:x= ,因而原方程组有唯一一组解;
(2)当 =0且 =0时,即 时,方程有无穷多个解,因此原方程组有无穷多组
解;
(3)当 =0且 ≠0时,即 时,方程无解,因此原方程组无解.
【点拨】本题考查的是二元一次方程组的解法,方程组中未知数的系数较小时可用代入法,当未知数
的系数相等或互为相反数时用加减消元法较简单.
18.(1) 的值是 ;(2)不等式的解集为 ;(3) ;(4)
【分析】(1)根据 ,即可求出 ;
(2)根据 ,得 ,解出 ,即可;
(3)根据 , , ,那么方程组的解就是 ,即可求出
的解;
(4)根据 无解,得 ,即可求出 的值.
解:(1)∵∴
∴ 的值是 .
(2)∵
∴
∴
∴
∴
∴
∴ 的解集为 .
(3)∵方程组
∴方程组 中, , , , , ,
∴
,∴方程组的解为: .
(4)∵
∴方程组 中, , , , , ,
∴
∵ 无解
∴
∴
解得 .
【点拨】本题考查二元一次方程组的解法,解题的关键是理解题意新定义算法,根据二阶行列式计算.