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x64y,代入①化简得11y4z19.④由③得2y3z4.⑤④×3⑤×4得33y8y5716,所以y1.将y1代入⑤,得z2.将y1代入②,得x2.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.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
f解法1由①,④消x得
由⑥,⑦消元,得
解之得
将y2代入①得x1.将z3代入③得u4.所以
解法2由原方程组得
所以x52y5282z114z114112u338u33862x1516x,即x1516x,解之得x1.将x1代入⑧得u4.将u4代入⑦得z3.将z3代入⑥得y2.所以
为原方程组的解.解法3①②③④得xyzu10,⑤
f由⑤①③得yu6,⑥由①×2④得4yu4,⑦⑥⑦得y2.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:①②得xu3,⑥②③得yv5,⑦③④得zx7,⑧④⑤得uy9.⑨又①②③④⑤得xyzuv15.⑩⑩⑥⑦得z7,把z7代入⑧得x0,把x0代入⑥得u3,把u3代入⑨得y6,把y6代入⑦得v1.所以
为原方程组的解.例4解方程组
解法1①×2②得
f由③得
代入④得
为原方程组的解.
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
f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.①②消去x得
①×3②消去y得
①×5②×3消去z得
例6已知关于x,y的方程组
分别求出当a为何值时,方程组1有唯一一组解;r