解二元一次方程组有妙招——设参消元法
2014-02-20何建兴
何建兴
摘要:本文结合例题介绍了解二元一次方程组的两种解法,即直接求解和构造求解,旨在给学生学习带来帮助。
关键词:数学学习;二元一次方程组;直接求解;构造求解
中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2014)01-0124
利用设参消元法来解二元一次方程组,很少有人注意到,其实,它是一个妙招。结合灵活运用代入消元法和加减消元法,妙上加妙。
解题之关键,在方程组中,选定一个二元一次方程ax+bx+c=0,将常数项c化整为零。构造成形如:a(x+m)=b(y+n) (m、n可为0),然后设参求解。
解法另辟蹊径,避繁就简,新颖独特,广开解题思路。不仅如此,而且更可贵的是利于开发智力,培养学生的创造性思维能力,大有裨益,值得提倡。
为了使同学们有规可循,易于掌握此法。本文所举范例,重过程,少空话。以大家熟悉的九年义务教育三年制初中《代数》第一册(下)2001年审定版教科书的例(习)题为例,用本法给予一题几个优解。供大家品尝回味,各有所得。
一、直接求解
例1解方程组(第24页)
5(m-1)=2(n+3) ①2(m+1)=3(n-3) ②
解法1:由①设5(m -1)=2(m+3)=10k,则
m=2k+1, n=5k-3 ③
③代入②, 得2(2k+2)3(5k-6).
解得k=2,代入③,得
m=5n=7
解法2: 方程①两边加上10,从而可设5(m+1)=2(n+8)=10k,则
m=2k-1,n=5k-8 ③
③代入②,得4k=3(5k-11),解得 k=3,代入③,得
m=5n=7
解法3:方程①两边减去20,从而可设5(m-5)=2(n-7)=10k,则m=2k+5,n=5k+7 ③
③代入②,得2(2k+6)=3(5k+4),显见k=0,代入③,又显见
m=5n=7
点评:由解法2与3,已经给我们一个启示,由方程①还可以找到更多的解法。上述三种解法是优解。在求解中,找到k=0的解法是妙解。
二、构造求解
例2解方程组(第20页例2)
3x+4y=16 ①5x-6y=33 ②
解法1:由①可设 3x=4(1-y)=12k,则
x=4k,y=4-3k, ③
③代入②,得20k-6(4-3k)=33
解得k=■,代入③,得
x=6 y=-■
解法2:因为16=12+4,由①可设3(x-4)=4(1-y)=12k,则
x=4k+4,y=1-3k ③
③代入②,得5(4k+4)-6(1-3k)=33,解得k=■,代入③,得
x=6 y=-■
解法3:由①两边减去18,可设3(x-6)=4(-■-y)=12k,则
x=4k+6,y=-■-3k, ③
③代入②,得5(4k+6)-6(-■-3k)=33,解得k=0,代入③,得
x=6 y=-■
解法4:由②易想到33=30+3,可设5(x-6)=6(y+■)=30,则
x=6k+6,y=5k-■ ③
③代入①,得3(6k+6)+4(5k-■)=16,解得k=0,代入③,得
x=6 y=-■
点评:此例所给方程组是一般形式,先构造后求解,是重点掌握。上述四种解法都是优解,特别是解法4更值得一提。
例3解方程组(第24页)
■-■=0 ①■-■=■ ②
分析:一般地,结构复杂的方程组,先化简,再求解。但是,化简时要注意分寸。下面给予两种巧妙解法。
解法1:把方程①的第二项移到右边,然后两边减去1,得
■=■,设4(x-2)=3(y-2)=12k,则
x=3k+2, y=4k+2 ③
②化简为3(x-3)-4(y-1)=1,将③代入,得
3(3k-1)-4(4k-1)=1解得k=0,代入③,得
x=2 y=2
解法2:因为■=■-■,②化简为■=■,设3(x-2)=4(y-2)=12k,则
x=4k+2,y=3k+2 ③
①化简为4(x+1)=3(y+2),将③代入,得
4(4k+3)=3(3k+4),解得k=0,代入③,得
x=2 y=2
点评:把方程组化简为一般式,然后求解。留给读者试一试。
例4. 解方程组(第34页)
4x+7y=222 ①5x+6y=217 ②
解法1:因为222=12+210,由①设4(x-3)=7(30 -y)=28k,则
x=7k+3,y=30 -4k ③
③代入②,得5(7k+3)+6(30-4k)=217,解得k=2,代入③,得
x=17y=22
解法2:①-②,得-x+y=5,可设 x+5=y=k,则
x=k-5,y=k ③
③代入①,得4(k-5)+7k=222,解得k=22,代入③,得
x=17y=22
点评:此例未知数项的系数与常数项的数字都比较大,且相关项的系数也没有倍数关系。显然用两种常规解法是琐碎的。上述两种解法都是优解。特别是解法2,简明精巧。
(作者单位:广西崇左市扶绥县龙头中学 532101)