文档内容
专题 5.3 二元一次方程组阅读材料
【例题精讲】
【例1】【阅读材料】
小明同学遇到下列问题:
解方程组 ,他发现如果直接用代入消元法或加减消元法求解,计算
量比较大,也容易出错.如果把方程组中的 看作一个数,把 看作一个数,
通过换元,可以解决问题.以下是他的解题过程:
令 , ,
这时原方程组化为 ,解得 ,
把 代入 , .
得 ,解得 .
所以,原方程组的解为 .
【解决问题】
请你参考小明同学的做法,解决下面的问题:
解方程组 .
【解答】解:令 , ,原方程组可化为 ,
解得: ,
,即 ,
① ②得: ,
解得: ,
① ②得: ,
解得: ,
则方程组的解为 .
【例2】阅读下列方程组的解法,然后解答相关问题:
解方程组 时,若直接利用消元法解,那么运算比较繁杂,采用下列解法
则轻而易举.
解:① ②,得 ,即 .③
② ③ ,得 .
把 代入③,解得 .
故原方程组的解是
(1)请利用上述方法解方程组 .(2)猜想并写出关于 , 的方程组 的解,并加以检验.
【解答】解:(1) ,
① ②,得 ,即 .③
② ③ ,得 .
把 代入③,解得 .
故原方程组的解是 .
(2)猜想方程的解为: ,
检验:将解代入方程组:第一个方程:左边 右边,
第二个方程:左边 右边,
所以 是方程组的解.
【题组训练】
1.阅读下列解方程组的方法,然后解答问题:
解方程组 时,小曼发现如果用常规的代入消元法,加减消元法来解,计
算量大,且易出现运算错误,她采用下面的解法测比较简单:
② ①得: ,即 ③
③ 得: ④
① ④得: ,代入③得所以这个方程组的解是 .
请你运用小曼的方法解方程组 .
【解答】解:② ①得, ,即 ③,
③ 得, ④,
① ④得, ,
将 代入③得, ,
所以这个方程组的解是 .
2.阅读下列材料,并回答问题:
【情境1】:小红在研究学习无理数时发现:
①任意一个有理数与无理数的和为无理数;
②任意一个不为零的有理数与一个无理数的积为无理数;
③零与无理数的积为零.
【情境2】:小刚在小红研究的基础上,继续探究,又发现:
若 ,其中 , 为有理数, 为无理数,则 且 .
例如:若 ,其中 , 为有理数,则 , .
【情境3】:后来,小陈也加入到小红和小刚的研究学习当中,并成功解决了之前困扰他
的一道题: ,其中 , 为有理数.分析:通过变形,得:
.
又 , 为有理数, 解得: .
运用上述知识解决下列问题:(1)已知 ,其中 , 为有理数,则 2 , ;
(2)已知 ,其中 , 为有理数,求 的值.
【解答】解:(1) ,
, ,
解得: , ;
故答案为:2, ;
(2)已知等式整理得: ,
, ,
解得: , ,
则原式 .
4.阅读探索:解方程组
解 : 设 , 原 方 程 组 可 以 化 为 , 解 得 , 即 :
,此种解方程组的方法叫换元法.
(1)拓展提高
运用上述方法解下列方程组 ;
(2)能力运用
已知关于 , 的方程组 的解为 ,求关于 、 的方程组的解.
【解答】解:(1)设 , ,
原方程组可变为: ,
解这个方程组得: ,
即: ,
所以: ;
(2)设 ,
可得: ,
解得: .
5.阅读材料:我们已经学过利用“代入消元法”和“加减消元法”来解二元一次方程组,
通过查阅相关资料,“勤奋组”的同学们发现在解方程组 时,可以采用一种
“整体代入”的解法.
解:将方程②变形为 ,即 ③,
把方程①代入方程③,得: ,解得 ,
把 代入方程①得 ,所以方程组的解为 .
请你根据上述材料,解决以下问题:
(1)利用“整体代入”法解方程组 ;
(2)小明利用“整体代入”法解方程组 时,解得 ,求 的值.
【解答】解:(1) ,
把②变形为 ③,
把①代入③得 ,
,
把 代入①得:
,
,
方程组的解是 ;
(2) ,
把②变形得 ③,
把①代入③得 ,
,
,
解得 ,的值为1.
6.阅读题:解方程组
解:设 , ,则原方程可化为
解得 ,即 ,所以
这种解方程组的方法叫换元法.
(1)运用上述方法解方程组
(2)已知关于 , 的方程组 的解是 ,请你直接写出关于 , 的
方程组 的解.
【解答】解:(1)设 , ,则方程组可化为 ,
解得: ,即 ,
所以 ;
(2)根据题意得: , ,
解得: .
7.阅读材料:善于思考的小军在解方程组 时,采用了一种“整体代换”的解法:
解:将方程②变形: ,即 ,③
把方程①代入③,得 , ,把 代入①,得 ,
方程组的解为 .
请你根据以上方法解决下列问题:
(1)模仿小军的“整体代换”法解方程组 ;
(2)已知 , 满足方程组 ,求 的值.
【解答】解:(1) ,
由②得: ③,
把①代入③得: ,
解得: ,
把 代入①得: ,
解得: ,
则方程组的解为 ;
(2) ,
由①得: ③,
把②代入③得: ,解得: .
8.阅读材料:善于思考的小明同学在解方程组 时,采用了一种
“整体换元”的解法.
解:把 , 看成一个整体,设 , ,
原方程组可化为 ,
解得 , .
原方程组的解为 .
请仿照小明同学的方法,用“整体换元”法解方程组 .
【解答】解:设 , ,
原方程可化为 ,即 ,
② ①得, ,
把 代入②得, ,
,
,
解得 .10.阅读探索:解方程组 .
解:设 , ,原方程组可化为 解得 即 ,解得
,此种方法叫换元法,根据上述材料,解决下列问题:
(1)运用换元法解求关于 , 的方程组: 的解;
(2)若关于 , 的方程组 的解为 ,求关于 , 的方程组
的解.
【解答】解:(1)设 , ,
原方程组可变为: ,
解这个方程组得 ,
即 ,
所以 ;
(3)由题意得, ,解得: .
11.阅读材料:我们把多元方程(组 的非负整数解叫做这个方程(组 的“好解”.例如:
就是方程 的一组“好解”; 是方程组 的一组“好
解”.
(1)求方程 的所有“好解”;
(2)关于 , , 的方程组 有“好解”吗?若有,请求出对应的“好
解”;若没有,请说明理由.
【解答】解:(1)当 时, ;
当 时, ,解得 ;
当 时, ,解得 ,
所以方程 的所有“好解”为 或 或 ;
(2)有.
,
② ①得 ,则 ,
① ②得 ,则 ,
、 、 为非负整数,
,解得 ,、1、2,3,
当 时, , ;当 , , ;当 时, , ,当
时, , ,
关于 , , 的方程组 的“好解”为 或 或 或
.
12.阅读下列解方程组的方法,然后解答问题:
解方程组 时,小明发现如果用常规的代入消元法、加减消元法来解,计
算量大,且易出现运算错误,他采用下面的解法则比较简单:
② ①得: ,即 .③
③ 得: .④
① ④得: ,代入③得 .
所以这个方程组的解是 .
(1)请你运用小明的方法解方程组 .
(2)猜想关于 、 的方程组 的解是 ;
(3)请你按照上面的规律写一个方程组,使它的解与(2)中方程组的解相同(所写方程
组未知数的系数大于 .【解答】解:(1) ,
② ①得, ,即 ③,
③ 得, ④,
① ④得, ,
将 代入③得, ,
所以这个方程组的解是 .
(2)猜想方程组的解为是 .
,
看原方程组中第一个方程, 的系数比 的系数大2,等号右边的数比 的系数大4,第二
个方程也是这样的关系,再观察新的方程组也同样呈现第一个方程组的特点,
故原方程组的解为 .
(3)由(2)得方程组的解为 .所写方程组未知数的系数大于100即可,
满足题意的方程组为 (答案不唯一).
13.先阅读,再解方程组.
解方程组 .解:设 , ,则原方程组化为 .解得 ,即 .
原方程组的解为 .
这种解方程组的方法叫做“换元法”.
(1)已知方程组 的解是 ,求方程组 的解.
(2)用换元法解方程组 (其中 .
【解答】解:(1)把方程组 变形为 ,
方程组 的解是 ,
,解得 ,
方程组 的解为 ;
(2)设 , ,则原方程组化为 ,解得 ,
即 , ,
解方程组 ,解得 ,所以原方程组的解为 .
14.阅读下列解方程组的方法,然后回答问题.
解方程组 .
解:由① ②得 即 ③.
③ 得 ④.
② ①得 .从而可得 .
方程组的解是 .
(1)请你仿上面的解法解方程组 ;
(2)猜测关于 , 的方程组 的解是什么,并利用方程组的
解加以验证.
【解答】解:(1) ,
② ①,得 ③,
① ③ ,得 ,
解得: ,
把 代入③,得 ,
解得; ,所以原方程组的解是 ;
(2) ,
① ②,得 ,
③,
③ ①,得 ,
解得: ,
把 代入③,得 ,
解得; ,
所以原方程组的解 .
15.阅读探索
(1)知识积累
解方程组 .
解:设 , .原方程组可变为 ,解这个方程组得 ,即
,所以 ,这种解方程组的方法叫换元法.
(2)拓展提高运用上述方法解下列方程组: .
(3)能力运用
已知关于 , 的方程组 的解为 ,请直接写出关于 、 的方程组
的解是 .
【解答】解:(2)设 , ,
原方程组可变为:
,
解这个方程组得: ,
即: ,
所以: ;
(3)设 ,
可得: ,
解得: .
16.仔细阅读下面解方程组的方法,然后解决有关问题:解方程组 时,如果直接消元,那将时很繁琐的,若采用下面的解法,
则会简单很多.
解:① ②,得: ,即 ③
③ ,得: ④
② ④,得:
将
代入③得:
方程组的解为:
(1)请你采用上述方法解方程组:
(2)请你采用上述方法解关于 , 的方程组 .
【解答】解:(1) ,① ②,得: ,即 ③
③ ,得: ④
② ④,得: ,
将 代入③得: ,
方程组的解为: ;
(2)解:① ②,得: ,
,
③
③ ,得: ④
② ④,得: ,
将 代入③得: ,
方程组的解为: .
17.阅读下列解方程组的方法,然后解决有关问题.
解方程组 时,我们如果直接考虑消元,那么非常麻烦,而采用下列解法
则轻而易举.
(1) (2),得 ,即 (3)
(3) ,得 (4)
(2) (4),得 ,从而
所以原方程组的解是
(1)请你用上述方法解方程组
(2)试猜测关于 、 的二元一次方程组 的解是什么?并加
以验证.
【解答】解:(1)(1) (2) 得: ,将 代入(1)得: ,
则方程组的解为 ;
(2)猜测原方程组的解是 ,
将 , 代入第一个方程左边 ,右边 ,左边 右边;
代入第二个方程左边 ,右边 ,左边 右边,
则 是方程组的解.
18.阅读下列解方程组的方法:
解方程组 时,我们如果考虑直接消元,那将是非常麻烦的,而采用下面的
解法会比较简单.由① ②,得 ,所以 ③.由③ ,得
④,② ④,得 ,从而 .所以原方程组的解是 .
请解决下列问题:
(1)解方程组 ;
(2)解关于 , 的方程组 .
【解答】解:(1)① ②求出 ③,② ③ 得: ,
将 代入③得 ;
故方程组的解为: ;(2)① ②求出 ③,① ③ 得 ,
将 代入③得, ,
故方程组的解为: .
19.阅读下列材料:
小明同学遇到下列问题:
解方程组 ,他发现如果直接用代入消元法或加减消元法求解,运算
量比较大,也容易出错.如果把方程组中的 看作一个数,把 看作一个数,
通过换元,可以解决问题.以下是他的解题过程:
令 , .
这时原方程组化为 解得
把 代入 , .
得 解得
所以,原方程组的解为
请你参考小明同学的做法,解决下面的问题:
(1)解方程组(2)若方程组 的解是 ,求方程组 的解.
【解答】解:(1)令 , ,
原方程组可化为 ,
解得: ,
,
解得
原方程组的解为 ;
(2)令 , ,
原方程组可化为 ,
依题意,得 ,
,
解得 .
20.阅读下列材料,然后解答后面的问题.
我们知道方程 有无数组解,但在实际生活中我们往往只需要求出其正整数解.例:由 ,得 , 、 为正整数)
则有 .又 为正整数,则 为整数.
由2与3互质,可知: 为3的倍数,从而 ,代入 .
的正整数解为
问题:(1)若 为自然数,则满足条件的整数 值有 4 个
(2)请你写出方程 的所有正整数解:
(3)若 ,请用含 的式子表示 ,并求出它的所有整数解.
【解答】解:(1)由题意得: , , , ,
解得: , , , ,共4个;
故答案为:4;
(2)方程整理得: ,
当 时, ;当 时, ,
则方程的正整数解为 , ;
故答案为: ,
(3)根据题意得: ,
根据题意得: , , , ,
解得: , , , ,1, ,5,
相应的 , ,4, ,2, ,1, ;它的所有整数解为 , , , , , , ,
.
21.先阅读下列知识, 然后回答后面的问题:
(1) 二元一次方程组 的解的情况有以下三种:
当 时, 方程组有 无数 解 .
当 时, 方程组有 解 .
当 时, 方程组有 解 .
(2) 判断二元一次方程组 的解的情况: .
判断二元一次方程组 的解的情况: .
判断二元一次方程组 的解的情况: .
(3) 小明在解下面的二元一次方程组时, 碰到了一个非常“严重”的问题,
发现“ ”, 他知道这是不可能的, 但是又找不到错误的原因, 请你
解释一下:
解方程组: .解: 由①得 ,代入②得 ,得 .
请指出出现这种错误的原因 .
【解答】解: (1) 二元一次方程组 的解的情况有以下三种:
当 时, 方程组有无数解 .
当 时, 方程组有无解 .
当 时, 方程组有唯一解 .
故答案为无数;无;唯一;
(2) ,
二元一次方程组 有无数解;
,
二元一次方程组 无解;
,
二元一次方程组 有唯一解;
故答案为无数解;无解;唯一解;(3) ,
二元一次方程组 无解,
小明出现了 的这种错误 .
22.阅读下列解方程组的方法,然后回答问题.
解方程组
解:由① ②得 即
③ 得 ④
② ④得 ,从而可得
原方程组的解是 .
(1)请你仿照上面的解法解方程组 ;
(2)请大胆猜测关于 、 的方程组 的解是什么?
【解答】解:(1) ,
① ②得 ,即 ③,
① ③ 得 ,
把 代入③得 ,
解得 ,所以原方程组的解为 ;
(2) .
23.阅读下列材料,解答下面的问题:
我们知道方程 有无数个解,但在实际生活中我们往往只需求出其正整数解.
例:由 ,得: 、 为正整数).要使 为正整数
则 为正整数,由2,3互质,可知: 为3的倍数,从而 ,代入 .
所以 的正整数解为
问题:
(1)请你直接写出方程 的一组正整数解 .
(2)若 为自然数,则满足条件的正整数 的值有 个.
.5 .6 .7 .8
(3)七年级某班为了奖励学生学习的进步,购买为单价3元的笔记本与单价为5元的钢笔
两种奖品,共花费48元,问有几种购买方案,写出购买方案?
【解答】解:(1)由 ,得
,
要使 是正整数,则 是正整数,所以需要 ,
故当 时, ,所以 的一组正整数解可以是: .
故答案是: ;
(2)若 是自然数,则满足条件的正整数 有4,5,6,7,9,15共6个,
故答案是: ;
(3)设购买单价为3元的笔记本 本,单价为5元的钢笔 支.
则根据题意得: ,其中 、 均为自然数.
于是有: ,
则有: ,
解得: .
由于 为正整数,则 为正整数,且为5的倍数.
当 时, ;
当 时, ,
当 时, .
答:有三种购买方案:即购买单价为3元的笔记本1本,单价为5元的钢笔9支;
或购买单价为3元的笔记本6本,单价为5元的钢笔6支;
或购买单价为3元的笔记本11本,单价为5元的钢笔3支.
25.阅读下列材料:
小明同学遇到如下问题:
解方程 ,他发现如果直接用代入消元法或加减消元法求解,运算量
比较大,也容易出错.如果把方程组中的 看作一个数,把 看作一个数,通过换元,可以解决问题.以下是他的解题过程:令 , ,这时方
程 组 化 为 解 得 , 把 代 入 , 得
,解得 .
请你参考小明同学的做法,解决下面的问题:解方程组: .
【解答】解:令 , ,方程组化为 ,
① ②得: ,即 ,
将 代入①得: ,
将 , 代入得: ,
解得: , ,
则方程组的解为 .