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探究二元一次方程组有解的条件

2008-09-27洪少尊

关键词:常数方程组系数

洪少尊

在学习解二元一次方程组时,我做过一道怪题:

解方程组2x + y = 5,①4x + 2y = 10. ②

我采用代入法,由①得y = 5 - 2x.把y = 5 - 2x代入②,得4x + 2(5 - 2x) = 10.整理得10 = 10.

奇怪!x竟然不见了!我满腹疑问,不知道是什么原因.

经过仔细观察我发现,在方程①和方程②中,x、y的系数及方程右边的常数项分别对应成比例,即= =,方程①两边只要乘以2就可以得到方程②,方程①和方程②是同解方程!

虽然是两个方程,但实际上是同一个方程,故原方程组有无数多组解.

原来二元一次方程组也可以有无数多组解!那么是否会有无解的情形呢?怀着探究与好奇之心,我把原题目改为:

解方程组2x + y = 5,①4x + 2y = 8. ②

我再次运用代入法解题,由①得y = 5 - 2x.把y = 5 - 2x代入②,得4x + 2(5 - 2x) = 8.整理得10 = 8.

这次更严重了!不仅x不见了,而且还出现10 = 8这样错误的式子.我把方程②两边同除以2,得2x + y = 4,比较这个方程和方程①,却找不到x、y使得它们同时成立.这个方程组无解.

接着,我把原方程组中的两个方程的系数进行了多次改变,探究发现:只要二元一次方程组中的两个方程中x、y的系数不能对应成比例,就一定能求出唯一的一组解.

我把以上思考的结果概括为一般形式,如下.

若a1、a2、b1、b2、c1、c2都是常数,且a2,b2,c2均不等于0,关于x、y的二元一次方程组a1x + b1y = c1,a2x + b2y = c2 的解的情况如下:

(1)当= =时,方程组有无数组解;

(2) 当=≠ 时,方程组无解;

(3) 当 ≠ 时,方程组有唯一一组解.

指导老师:蔡世英 Y

注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

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