三元一次方程组解法例析
2014-05-05顾兴群
顾兴群
解三元一次方程组的基本思想是消元,即先将三元转化为二元、再将二元转化为一元,最终达到求出未知数的值的目的。
下面举例分析三元一次方程组的解法。
第一,对于一些特殊的方程组,可根据方程组中方程的特点,采用一些特殊的解法(如整体求解、设比例系数等)来消元。
例1解方程组x12=y13=z15,①
x-2y+3z=22。②
分析:因为①是一个连等的形式,所以可根据其特点令其等于一个常数k,直接将三元转化为一元求解。
解:设x12=y13=z15=k,
所以x=2k,y=3k,z=5k。
把它们代入②,整理得2k-6k+15k=22,解得k=2。
进而解得x=4,y=6,z=10。
所以原方程组的解为x=4,
y=6,
z=10。
第二,若方程组中某个方程缺某个元,则可从另外两个方程消去这个元,转化为二元一次方程求解。
例2解方程组x+3y+2z=2,①
2x-y=7,②
3x+2y-4z=3。③
分析:由于方程②中缺少z项,所以先利用①、③消去z。
解:①×2+③,得5x+8y=7。④
②×8+④,得21x=63,即x=3,从而得y=1。
把x=3,y=1代入①,得z=1。
第三,整体代入消元。
例3解方程组x+y+z=26,①
x-y=1,②
2x+z-y=18。③
分析:将方程③左边变形为含有方程①、②左边代数式的形式,作整体代入便可消元求解。
解:方程③变形为。(x+y+z)+(x-y)-y=18。④
把①、②代入④,得26+1-y=18,解得y=9。
把y=9代入②,得x-9=1,解得x=10。
把x=10,y=9代入①,得z=7。
第四,设参数消元法。
例4解方程组x+y=1,①
y+z=6,②
z+x=3。③
分析:方程组的各个方程中所含未知数个数相等,且未知数的系数都是1,如果将三个方程相加,则可得x+y+z=5,用x+y+z=5减去每个方程,可以得到方程组的解。
解:①+②+③,得2(x+y+z)=10,即x+y+z=5。 ④
由④-①,得z=4,
④-②,得x=-1,
④-③,得y=2。
所以方程组的解为x=-1,
y=2,
z=4。
第五,先消去系数的绝对值相等(或成倍数关系)的未知数。
例5解方程组2x+4y+3z=9,①
3x-2y+5z=11,②
5x-6y+7z=13。③
分析:三个方程中y的系数成倍数关系,因此先消去y比较简单。
解:①+②×2,得8x+13z=31。④
②×3-③,得4x+8z=20。⑤
④、⑤两个方程中x的系数成倍数关系,易消去x,由⑤×3-④,得3z=9,即z=3。
把z=3代入⑤,得x=-1。
把x=-1,z=3代入①,得y=112。
综上所述,在解三元一次方程组时,学生应具体问题具体分析,找出其结构特点及系数之间的关系,灵活巧妙地消元,从而提高解题能力。