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让我们从一个实际问题开始。小明买了2支笔和3本本子,共花费7元;小红买了1支笔和1本本子,共花费3元。设笔的价格为x元,本子价格为y元,我们可以列出两个方程。
这样的问题可以用二元一次方程组来解决。二元一次方程组是含有两个未知数的两个一次方程所组成的方程组。
让我们看一个具体的例子。这个方程组包含两个未知数x和y,两个一次方程,且未知数的最高次数都是1。这就是二元一次方程组的标准形式。
通过这个例子,我们可以清楚地看到二元一次方程组的基本结构和特征。接下来我们将学习如何求解这样的方程组。
什么是二元一次方程组的解呢?方程组的解是同时满足两个方程的x、y值。让我们用刚才的例子来说明。
从几何角度看,每个二元一次方程都代表坐标平面上的一条直线。方程组的解就是两条直线的交点坐标。
如何验证一组数值是否为方程组的解呢?我们需要将x、y的值分别代入两个方程,如果都成立,则为方程组的解。
让我们验证x等于2,y等于1是否为这个方程组的解。将这些值代入第一个方程:2乘以2加3乘以1等于7,成立。代入第二个方程:2减1等于1,也成立。因此点(2,1)就是这个方程组的解。
代入消元法是求解二元一次方程组的重要方法。它的基本原理是通过代入消除一个未知数,将二元方程转化为一元方程来求解。
代入消元法的步骤包括:第一步,从一个方程中解出一个未知数;第二步,将表达式代入另一个方程;第三步,求解得到一个未知数的值;第四步,代入求出另一个未知数。
让我们通过一个具体例题来演示代入消元法的求解过程。这个方程组中,第一个方程已经解出了y,我们可以直接进行代入。
将y等于2x减1代入第二个方程,得到3x加2倍的括号2x减1等于8。展开后得到3x加4x减2等于8,合并同类项得到7x等于10,所以x等于十分之七。
最后,将x的值代入第一个方程求出y。y等于2乘以十分之七减1,等于十三分之七。因此,方程组的解是x等于十分之七,y等于十三分之七。
加减消元法是另一种重要的求解方法。它的基本原理是通过加减运算消除一个未知数,关键是使某个未知数的系数相等或相反。
加减消元法的步骤包括:观察系数选择消元对象,必要时变形使系数相等或相反,两方程相加或相减消元,求解一元方程,最后代入求另一个未知数。
让我们看一个具体例题。在这个方程组中,观察发现y的系数分别是3和负3,它们是相反数,这样我们可以直接将两个方程相加来消除y。
将两个方程相加:2x加3y加上4x减3y等于7加5。3y和负3y相消,得到6x等于12,所以x等于2。
将x等于2代入第一个方程:2乘以2加3y等于7,即4加3y等于7,所以3y等于3,y等于1。因此方程组的解是x等于2,y等于1。
现在我们来对比两种解法的特点。代入消元法适用于已解出某个未知数的情况,步骤清晰易于理解,但计算可能较复杂。
加减消元法适用于系数有特殊关系的情况,计算相对简单,但可能需要先变形方程。选择方法的原则是观察方程组的系数特点,选择计算更简便的方法。
让我们通过几个例子来看如何选择合适的方法。第一个例子中,第一个方程已经解出了y,所以适合用代入消元法。
第二个例子中,x的系数都是3,相同,可以直接用两个方程相减来消除x,所以适合用加减消元法。
第三个例子需要先变形。我们可以将第二个方程两边都乘以3,使y的系数变为3,这样与第一个方程的y系数相反,就可以用加减法消元了。通过这些例子,我们可以看到根据方程组的特点灵活选择方法的重要性。