内容正文:
专题训练(九)运用整体思想解二元一次方程组
数学中所谓“整体”是从问题的性质出发,寻找问题体现的共同特点,突出对问题的整体结构的分析和改造,抓住整体特征,建立并把握它们之间的关系,进行有目的、有意识的整体处理的数学思想。整体思想需要用"集成"的眼光,把某些式子或图形看成一个整体,把握它们之间的关联,进行有目的、有意识的整体处理。
整体思想方法在代数式的化简与求值、解方程(组)、几何解证等方面都有广泛的应用,整体代入、叠加叠乘处理、整体运算、整体设元、整体处理、几何中的补形等都是整体思想方法在解数学问题中的具体运用。
题型一:整体代入法和加减法
1.小明、小丽两位同学在学习过程中遇到这样一个问题;二元一次方程组的解满足,求x、y、k的值.
解①+②得
③
将代入③得
解这个方程得:…
小明 小丽
可称先消去k
(1)请你接着完成小明的过程;
(2)请你按照小丽同学的思路完成本题.
【答案】(1)将代入方程组中得,
①+②得:③,
②-①得:④,
③+④得:,解得:,
③-④得:,解得:,
解得:,
∴; .
(2)①②得,③,
∵,
则,
将代入③得,,
将代入③得,,
将代入①中得,,
∴.
2.有些关于方程组的问题,需要求的结果不是每一个未知数的值,而是关于未知数的代数式的值,如以下问题:
已知实数x,y满足①,②,求和的值.
本题常规思路是将①②两式联立组成方程组,解得x,y的值再代入欲求值的代数式得到答案,常规思路运算量比较大.其实,仔细观察两个方程未知数的系数之间的关系,本题还可以通过适当变形整体求得代数式的值,如由①-②可得,由①+②×2可得.这样的解题思想就是通常所说的整体思想.
解决问题:
(1)已知二元一次方程组,则________,_______;
(2)“战疫情,我们在一起”,爱心公社计划为老年公寓捐赠一批防疫物资.已知购买20瓶消毒液、3支测温枪、2套防护服共需1180元;购买30瓶消毒液、2支测温枪、8套防护服共需2170元,若该公益组织实际捐赠了100瓶消毒液、10支测温枪、20套防护服,则购买这批防疫物资共需多少元?
(3)对于实数x,y,定义新运算:,其中a,b,c是常数,等式右边是通常的加法和乘法运算.已知,那么求的值.
【答案】(1),
由②-①得:,①+②得:,
∴,
答案:,5;
(2)设的消毒液单价为m元,测温枪的单价为n元,防护服的单价为p元,
由题意得:,
由①+②得:,
∴,
答:购买这批防疫物资共需6700元;
(3)由题意得:,
由3×①-2×②可得:,
∴.
题型二:整体思想解决大数问题
3.在课辅活动中,老师布置了一道这样的题:探究方程组:的不同解法.同学们发现:虽然这个方程组中x,y的系数及常数项的数值较大,但我们也是可以用教材上学过的常规的代入消元法、加减消元法来解出来的,但老师应该出题还有深意:此类题是不是还有更好的消元方法呢?
小明带着这个问题和同学们进行了激烈的讨论,并查找了一些课外辅导资料,他们发现采用下面的解法来消元更简单:
①﹣②得2x+2y=2,所以x+y=1③.
③×35﹣①得3x=﹣3.
解得x=﹣1,从而y=2.
所以原方程组的解是.
请你认真观察方程组的特点,也尝试运用小明他们发现的上述方法解这个方程组:.
【答案】②﹣①得3x+3y=3,
即x+y=1③,
③×2018,得:2018x+2018y=2018④,
④﹣①得2x=﹣2,
解得x=﹣1,
将x=﹣1代入③,得:﹣1+y=1,
解得y=2,
∴原方程组的解为.
题型三:整体思想解决参数问题
4.阅读材料:善于思考的小明同学在解方程组时,采用了一种“整体换元”的解法.
解:把,看成一个整体,设,,
原方程组可化为,解得,,
∴原方程组的解为,
请仿照小明同学的方法,用“整体换元”法解方程组
【答案】设,,原方程可化为 ,即,
②-①得,,
∴,
把代