解三元一次方程组的办法是:从两组不同的方程中消去同一个未知数,解出剩下的两个,再回代求第三个。
这一课属于联立方程单元。如果二元消元还不稳,可以先读选择代入法或消元法。
这套步骤怎么走?
先把三条方程编号为 (1)、(2)、(3),每次都照同样的次序做。
- 选一个要消去的未知数,例如 z。
- 用 (1) 和 (2) 消去 z,再用 (1) 和 (3) 消去 z。
- 解出这两条新方程里的 x 和 y。
- 把 x、y 代入任一条原方程,求出 z。
- 把答案代入三条原方程检验。
例题一:顺利的化简
解:x + y + z = 6 (1);2x − y + z = 3 (2);x + 2y − z = 2 (3)。
第一步。 (1) 加 (3) 消去 z:2x + 3y = 8 (4)。
第二步。 (2) 加 (3) 消去 z:3x + y = 5 (5)。
第三步。 由 (5) 得 y = 5 − 3x。代入 (4):2x + 3(5 − 3x) = 8,即 2x + 15 − 9x = 8,所以 −7x = −7,x = 1,y = 2。
第四步。 由 (1):z = 6 − 1 − 2 = 3。
检验。 (2):2 − 2 + 3 = 3。(3):1 + 4 − 3 = 2。答案是 x = 1,y = 2,z = 3。
例题二:先看看有没有捷径
解:3x + y − z = 8 (A);x − 2y + z = −3 (B);2x + y + 2z = 9 (C)。
(A) 加 (B):4x − y = 5 (D)。再用 (C) − 2 × (B):(2x + y + 2z) − (2x − 4y + 2z) = 5y = 15,所以 y = 3,一步就得到一个未知数。
代入 (D):4x − 3 = 5,所以 x = 2。由 (A):6 + 3 − z = 8,得 z = 1。检验 (B):2 − 6 + 1 = −3。检验 (C):4 + 3 + 2 = 9。
动笔之前先看一看,有没有一种组合能同时消去两个未知数。这样可以省下一整步。
会丢分的错误
常见的失误是:一组方程消去 z,另一组却消去 x。这样得到的两条新方程含有不同的未知数,没办法联立求解。
| 步骤 | 错误 | 正确 |
|---|---|---|
| (1) 和 (2) | 消去 z | 消去 z |
| (1) 和 (3) | 消去 x | 消去 z |
| 结果 | 一条含 x、y,一条含 y、z | 两条都只含 x、y |
一个简单的习惯是:在每条新方程旁边写上“(4) 已消去 z”,让每条方程对应哪两条原方程一目了然。
自我检查
解:x + y + z = 9;2x − y + z = 5;x + 2y − z = 4。
答案
编号为 (1)、(2)、(3)。(1) 加 (3):2x + 3y = 13 (4)。(2) 加 (3):3x + y = 9 (5)。
由 (5) 得 y = 9 − 3x。代入 (4):2x + 3(9 − 3x) = 13,即 2x + 27 − 9x = 13,所以 −7x = −14,x = 2,y = 3。
由 (1):z = 9 − 2 − 3 = 4。检验 (2):4 − 3 + 4 = 5。检验 (3):2 + 6 − 4 = 4。答案是 x = 2,y = 3,z = 4。
接下来学什么
下一课看方程里出现平方项时,方法要怎样调整:一条线性方程与一条非线性方程。然后用联立方程练习题测试整个单元。
想让老师陪你做三个未知数的题目,可以看线上一对一附加数学补习。