内容正文:
2.1.3 方程组的解集
课标要求
素养要求
1.了解方程组及其解集的定义.
2.掌握求方程组解集的常用方法.
3.了解方程组中方程个数、未知数个数对方程组解集的影响.
通过求方程组解集,提升数学运算、数学抽象、逻辑推理素养.
新知探究
我国古代数学著作《张邱建算经》中记载百鸡问题:“今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一.凡百钱,买鸡百只,问鸡翁、母、雏各几何?”设鸡翁、鸡母、鸡雏个数分别为x,y,z,则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x+y+z=100,,5x+3y+\f(1,3)z=100,))
当z=81时,x=________,y=________.[来源:学。科。网Z。X。X。K]
提示 法一 由题意得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x+y+81=100,,5x+3y+\f(1,3)×81=100,))
即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x+y=19,,5x+3y=73,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x=8,,y=11.))
法二 100-81=19(只),81÷3=27(元).
假设剩余的19只鸡全是鸡翁,则5×19=95(元).
因为95-73=22(元).
所以鸡母:22÷(5-3)=11(只),
鸡翁:19-11=8(只).
1.方程组的解集概念
一般地,将多个方程联立,就能得到方程组.方程组中,由每个方程的解集得到的交集称为这个方程组的解集.
2.解法
求方程组解集的依据还是等式的性质等,常用的方法是消元法.
3.方程组的解集
当方程组中未知数的个数大于方程的个数时,方程组的解集可能含有无穷多个元素.此时,如果将其中一些未知数看成常数,那么其他未知数往往能用这些未知数表示出来.
拓展深化
[微判断]
1.若ab=0,则a=0或b=0.(√)
2.二元方程的解集是无限集.(×)
提示 (x-1)2+(y-1)2=0的解集为{(x,y)|(1,1)}.
3.二元一次方程组的解集可能是空集.(√)
[微训练]
1.若eq \r(a+b+5)+|2a-b+1|=0,则(b-a)2 020=________.
解析 由题意得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a+b+5=0,,2a-b+1=0,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a=-2,,b=-3.))
∴(b-a)2 020=(-3+2)2 020=(-1)2 020=1.
答案 1
2.二元一次方程组eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(mx+ny=8,,nx-my=1))的解集为{(x,y)|(2,1)},则2m-n的算术平方根为________.
解析 由题意得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2m+n=8,,2n-m=1,))
解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m=3,,n=2.))∴2m-n=4,∴eq \r(2m-n)=2.
答案 2
3.下列说法正确的是________(填序号).
①二元一次方程只有一个解;②二元一次方程组有无数个解;③二元一次方程组的解必是它所含的二元一次方程的解;④三元一次方程组一定由三个三元一次方程组成.
解析 二元一次方程有无穷多个解,①不正确;二元一次方程组有一个解或无穷多个解或无解,②不正确;由方程组解集的定义知③正确;三元一次方程组中并非每一个方程均为三元一次方程,④不正确.
答案 ③
[微思考]
1.常见的消元法有哪两种?
提示 加减消元和代入消元.
2.解二元二次方程组的基本思路是什么?
提示 “消元”与“降次”.
题型一 二元一次方程组的解集
角度1 二元一次方程组解的个数
【例1-1】 已知方程组eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x+y=7,,ax+2y=c,))试确定a,c的值,使方程组(1)有一个解;(2)有无数个解;(3)没有解.
解 (1)当1×2-a≠0即a≠2时,方程组有一个解.
(2)当eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(1×2-a=0,,1×c-7×2=0))即a=2且c=14时,方程组有无穷多解.
(3)当eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(1×2-a=0,,1×c-2×7≠0))即a=2且c≠14时,方程组无解.
角度2 求二元一次方程组的解集
【例1-2】 求方程组eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2x+3y=-1 ①,,4x-y=5 ②))的解集.
解 法一 (代入法)由②,得y=4x-5 ③,
把③代入①,得2x+3(4x-5)=-1,
解这个一元一次方程,得x=1,
把x=1代入③,得y=-1.
所以这个方程组的解集为{(1,-1)