解三元一次方程组和二元一次方程组基本方法一样,仍然是消元,其基本方法也是代入消元法和加减消元法,
3、解三元一次方程组的一般步骤:
(1)利用代入法和加减法,消去一个未知数,得出一个二元一次方程组;
(2)解这个二元一次方程组,求得两个未知数的值;
(3)将这两个未知数的值代入原方程组中较简单的一个方程,求出第三个未知数的值,把这三个未知数的值写在一起就是所求三元一次方程组的解.
1、三元一次方程组的解法和基本思想与解二元一次方程组相同,仍是用代入法或加减法消元,即通过消元将三元一次方程组转化为二元一次方程组,再转化为一元一次方程.
2、如何消元.如同解二元一次方程组.首先要认真观察方程组中各方程中系数的特点,可根据题目的特点,然后选择最好的解法,灵活消元.
3、有些特殊方程组,可用特殊的消元方法,有时一下子可消去两个未知数,直接求出一个未知数值来.
4、解一次方程组的消元“转化”基本思想,可以推广到“四元”、“五元”等多元方程组.
例1、解方程组
分析:
方程③是关于x的表达式,通过代入消元法可直接转化为二元一次方程组,因此确定“消x”的目标.
解法1:
代入法,消x.
把③分别代入①、②得
解得
把y=2代入③,得x=8.
因此三元一次方程组的解为
观察方程组进行分析,方程组中的方程③里缺z,因此利用①、②消z,也能达到消元构成二元一次方程组的目的.
解法2:消z.
①×5得 5x+5y+5z=60 ④
④-② 得4x+3y=38 ⑤
由③、⑤得
解得
把x=8,y=2代入①得z=2.
因此三元一次方程组的解为
点评:
解法一根据方程组中有表达式,可用代入法消元.解法二根据方程组中③缺z元,可由①②消去z元得关于x,y的方程组.
例2、解方程组.
分析:
通过观察发现每个方程未知项的系数和相等;每一个未知数的系数之和也相等,即系数和相等.具备这种特征的方程组,我们给它定义为“轮换方程组”,可采取求和作差的方法较简洁地求出此类方程组的解.
解:
由①+②+③得4x+4y+4z=48,
即x+y+z=12 .④
①-④得 x=3,
②-④得 y=4,
③-④得 z=5,
因此三元一次方程组的解为
小结:轮换方程组,采用求和作差法.
例3、解方程组
分析1:
观察此方程组的特点是未知项间存在着比例关系,根据以往的经验,见比例式就会想把比例式化成关系式求解,即由x∶y=1∶2得y=2x; 由x∶z=1∶7得z=7x.从而从形式上转化为三元一次方程组的一般形式,即,根据方程组的特点,可选用“有表达式,用代入法”求解.
解法1:
由①得y=2x,z=7x ,并代入②,得x=1.
把x=1,代入y=2x,得y=2;
把x=1,代入z=7x,得 z=7.
因此三元一次方程组的解为
分析2:
由以往知识可知遇比例式时,可设一份为参数k,因此由方程①x︰y︰z=1︰2︰7,可设为x=k,y=2k,z=7k.从而也达到了消元的目的,并把三元通过设参数的形式转化为一元,可谓一举多得.
解法2:
由①设x=k,y=2k,z=7k,并代入②,得k=1.
把k=1,代入x=k,得x=1;
把k=1,代入y=2k,得y=2;
把k=1,代入z=7k,得 z=7.
因此三元一次方程组的解为
小结:遇比例式找关系式,采用设元解法.
例4、解方程组
分析:
对于一般形式的三元一次方程组的求解,应该认清两点:一是确立消元目标——消哪个未知项;二是在消元的过程中三个方程式如何正确的使用,怎么才能做到“目标明确,消元不乱”.
解:
①+③ 得5x+2y=16,④
②+③ 得3x+4y=18,⑤
由④、⑤得
解得
把x=2,y=3代人②,得 z=1.
因此三元一次方程组的解为
小结:
一般选择同一个未知项系数相同或互为相反数的那个未知数消元;或选择同一个未知项系数最小公倍数最小的那个未知数消元.
例5、学校的篮球数比排球数的2倍少3个,足球数与排球数的比是2∶3,三种球共41个,求三种球各有多少个?
分析:
设篮球数为x个,排球数为y个,足球数为z个,分析题中存在的相等关系:
①篮球数=2×排球数-3,即x=2y-3;
②足球数:排球数=2∶3,即z∶y=2∶3;
③三种球数的总和为41个,即x+y+z=41.
解:设篮球有x个,排球有y个,足球有z个,
依题意,得
解这个方程组,得
答:篮球有21个,排球有12个,足球有8个.