7.2 二元一次方程组的解法
第1课时 用代入法解未知数系数含1或-1的方程组
1.会用代入法解二元一次方程组.
2.初步体会解二元一次方程组的基本思想——“消元”.
3.通过研究解决问题的方法,培养学生合作交流意识与探究精神.
一、情境导入
十一假期,有8个人去红山公园玩,他们买门票共花了34元.每张成人票5元,每张儿童票3元.那么他们到底去了几个成人、几个儿童呢?同学们,你们能否用所学的方程知识解决呢?
二、合作探究
探究点一:代入消元法
【类型一】 用含有一个未知数的代数式表示另一个未知数
把下列方程写成用含x的式子表示y的形式:
(1)x﹣3y=13; (2)3x+2y=5;
(3)5x﹣10y+15=0. (4)4x﹣5y+6=x+3y﹣4.
解析:把x看做已知数求出y即可.
解:(1)方程x﹣3y=13, 解得 y=;
(2)方程3x+2y=5,解得 y=;
(3)5x﹣10y+15=0,﹣10y=﹣5x﹣15,解得y=x+;
(4)方程4x﹣5y+6=x+3y﹣4,
整理得 3x﹣8y=﹣10. 解得y=.
方法总结:此题解题的关键是将一个未知数看做已知数求出另一个未知数.
【类型二】 用代入法解二元一次方程组
用代入法解下列方程组:
(1) (2)
(3) (4)
解析:方程组利用代入消元法求出解即可.
解:(1)
把①代入②,得2x+3(3x-6)=15,解得x=3,
把x=3代入①,得y=9-6=3,
所以方程组的解为;
(2)
由②得 x=4+y③.
把③代入①得 3(4+y)+4y=19,
解得 y=1.
把y=1代入③得 x=4+1=5.
所以方程组的解是;
(3)
由①得 x=1+3y ③,
把③代入②得 1+3y+2y=6,
解得 y=1,
把y=1代入③得:x=4,
所以方程组的解为;
(4)
由①得 x=2y+5③,
把③代入②得 4y+10﹣y=4,
解得 y=﹣2,
把y=﹣2代入③得 x=1,
则方程组的解为.
方法总结:用含有一个未知数的代数式表示另一个未知数,再利用代入法将二元一次方程转化成一元一次方程,从而求出方程的解.
探究点二:求待定系数的值.
已知是二元一次方程组的解,则a-b的值为( )
A.1 B.-1 C.2 D.3
解析:把解代入原方程组得解得所以a-b=-1.故选B.
方法总结:解这类题就是根据方程组解的定义求,将解代入方程组,得到关于字母系数的方程组,解方程组即可.
三、板书设计
回顾一元一次方程的解法,借此探索二元一次方程组的解法,使得学生的探究有很好的认知基础,探究显得十分自然流畅.引导学生充分思考和体验转化与化归思想,增强学生的观察归纳能力,提高学生的学习能力.
7.2 二元一次方程组的解法
第2课时 用代入法解未知数系数不含1或-1的方程组
会用代入法解未知数系数绝对值不为1的二元一次方程组.(重点)
一、情境导入
甲乙两人从相距36千米的两地相向而行.如果甲比乙先走2小时,那么在乙出发后3小时相遇;如果乙比甲先走2小时,那么在甲出发后2.5小时相遇.甲、乙两人每小时各走多少千米?
我们可以设甲,乙速度分别为x,y千米/时,得到方程组可是这个方程组怎么解呢?有几种解法?
二、合作探究
探究点一:用代入法解二元一次方程组
用代入法解下列方程组:
(1) (2)
(3) (4)
解析:对于方程组(1),比较两个方程系数的特点可知应将方程②变形为x=1-5y,然后代入①求解;对于方程组(2)可将方程①变形为x=然后代入②求解;对于方程组(3),比较两个方程系数的特点可知应将方程①变形为然后代入②求解;对于方程组(4),应将方程组变形为观察③和④中未知数的系数,绝对值最小的是2,一般应选取方程③变形,得x=.
解:(1)由②,得x=1-5y.③
把③代入①,得2(1-5y)+3y=-19,
2-10y+3y=-19,-7y=-21,y=3.
把y=3代入③,得x=-14.
所以原方程组的解是
(2)由①,得x=③
把③代入②,得 3×-2y=5,
=5,得 y=2.
把y=2代入③得 x=3.
所以原方程组的解是
(3)由①,得 ③,
把③代入②,得4(3y+2)-7y=13,
12y+8-7y=13, 5y=5, y=1,
把y=1代入③得 x=5.
所以原方程组的解是.
(4)将原方程组整理,得
由③,得x=.⑤
把⑤代入④,得2(3y+1)-3y=-5,
3y=-7,y=-.
把y=-代入⑤,得x=-3.
所以原方程组的解是
方法总结:用代入法解二元一次方程组,关键是观察方程组中未知数的系数的特点,尽可能选择变形后比较简单的或代入后容易消元的方程进行变形.
探究点二: 整体代入法解二元一次方程组
解方程下列组:
(1) (2)
解析:分别把(x-2),(x+1)看作一个整体代入求解.
解:(1)把(x-2)看作一个整体代入②,得
2(y-1)+(y-1)=5,
解得 y=
把y=
代入①得:x-2=-1,
解得 x= .
所以方程组的解是 ;
(2)由①,得x+1=6y.
把x+1=6y代入②,得2×6y-y=11.
解得y=1.把y=1代入①,
得=2×1,x=5.
所以原方程组的解为
方法总结:当所给的方程组比较复杂时,应先化简,但若两方程中含有未知数的部分相等时,可把这一部分看作一个整体求解.
三、板书设计
解二元一次方程组
回顾代入法解二元一次方程组的解法,借此探索系数不为1的二元一次方程组的解法,使得学生的探究有很好的认知基础,探究显得十分自然流畅.引导学生充分思考,体验并掌握整体代入的思想,增强学生的观察归纳能力,提高学生的学习能力.
7.2 二元一次方程组的解法
第3课时 用加减法解同一未知数系数绝对值相同的方程组
1.熟练掌握加减消元法的基本步骤,提高基本运算能力.
2.通过探究,找出用加减法消元过程的规律和方法.
一、问题引入
上节课我们学习了用代入消元法解二元一次方程组,那么如何解方程组呢?
1.用代入法解(消x)方程组.
2.解完后思考:
用“整体代换”的思想把2x作为一个整体代入消元求解.
3.还有没有更简单的解法?
由x的系数相等,是否可以考虑①-②,从而消去x求解?
4.思考:
(1)两方程相减的依据是什么?
(2)目的是什么?
(3)相减时要特别注意什么?
二、合作探究
探究点一:用加减消元法解二元一次方程组
用加减消元法解下列方程组:
解析:观察(1)中两式x的系数相同,则①-②可消去x;(2)中两式y的系数互为相反数,则①+②可消去y;(3)中两式x的系数互为相反数,则①+②可消去x.
解:(1)由①-②得 8y=8, 解得 y =1.
将y=1代入①式得 x=1.
所以原方程组的解为 .
(2)由①+②得 8x=16, 解得 x =2;
将x =2代入①式得 y=0;
所以原方程组的解为 ;
(3)由①+②得 8y=24, 解得 y =3;
将y=3代入①式得 x=6;
所以原方程组的解为 .
方法总结:用加减消元法解二元一次方程组时,决定消去哪个未知数很重要,解题的关键是观察两个方程相同未知数的系数关系,利用加减消元法求解.
探究点二:已知方程的解,求方程的系数
已知关于x, y的方程组的解为,求a,b的值.
解析:把解代入原方程组得
由①+②得 = -9 .
解得 b=6.
将b=6代入①式得 a =.
所以解得 .
方法总结:解这类题就是根据方程组解的定义求,将解代入方程组,得到关于字母系数的方程组,解方程组即可.
探究点三:同解方程组
已知关于x、y的方程组 和 的解相同,则(a+b)2的值.
解析:根据同解方程组的概念,将第一个方程组中与第二个方程组中的重新组合,解出方程组;再代入另外两个方程,组合成方程组,求出相应的字母a,b的值,从而解决问题.
解:联立得
①+②得 5x=10.
解得 x=2.
把x=2代入①得 y=-2,
把代入并整理得
解得 .
则原式=(3-1)2=4.
方法总结:根据同解方程组的概念,将方程组重新分配,解出其中一个方程组后,再将解代入另外两个方程,从而求出相应的字母值.
三、板书设计
用加减法解同一未知数系数绝对值相同的方程组步骤:
①使同一个未知数的系数相等则两式相减;使同一个未知数的系数互为相反数则两式相加,从而达到消去一个未知数的目的,使方程变为一元一次方程;
②解一元一次方程;
③求另一个未知数的值,得方程组的解.
进一步理解二元一次方程组的“消元”思想,初步体会数学研究中“化未知为已知”的化归思想.选择恰当的方法解二元一次方程组,培养学生的观察、分析问题的能力
7.2 二元一次方程组的解法
第4课时 用加减法解未知数系数的绝对值不同的方程组
1.会用加减法解未知数系数的绝对值不同的方程组.(重点)
2.总结出解二元一次方程组的一般步骤.(难点)
一、情境导入
一种饮料有两种包装,2大盒、4小盒共装88瓶,3大盒、2小盒共装84瓶,大盒与小盒每盒各装多少瓶?
设大盒装x瓶,小盒装y瓶,则可列方程组为___________.
如何用加减消元法解上述方程组?
二、合作探究
探究点一:用加减消元法解二元一次方程组
用加减消元法解下列方程组:
(1) (2)
(3) . (4)
解析:(1)观察x,y的两组系数发现两个方程中x的系数存在2倍关系,可以将方程①的两边同乘以2,与方程②中的x系数相同,两式相减即可消去x;
(2)观察x,y的两组系数,x的系数的最小公倍数是12,y的系数的最小公倍数是6,所以选择消去y,把方程①的两边同乘以2,得8x+6y=6③,把方程②的两边同乘以3,得9x-6y=45④,把③与④相加就可以消去y;
(3)先化简方程组,得,再把方程③与方程④相减,就可以消去x;
(4)先化简方程组,得观察其系数,方程④中x的系数恰好是方程③中x的系数的2倍,所以应选择消去x,把方程③两边都乘以2,得4x+6y=28⑤,再把方程⑤与方程④相减,就可以消去x.
解:(1)
由①×2得:4x-10y=-6 ③,
将②-③,得13y=26,即 y=2,
将 y=2 代入①,得 x=3.5,
所以方程组的解为;
(2)①×2,得8x+6y=6.③
②×3,得9x-6y=45.④
③+④,得17x=51,x=3.
把x=3代入①,得4×3+3y=3,y=-3.
所以原方程组的解是
(3)化简方程组,得
③-④得 8y=16, y=2 ,
把y=2代入③得 x=2.
所以方程组的解为
(4)化简方程组,得
③×2,得4x+6y=28.⑤
⑤-④,得11y=22,y=2.
把y=2代入④,得4x-5×2=6,x=4.
所以原方程组的解是
方法总结:用加减消元法解二元一次方程组时,决定消去哪个未知数很重要,一般选择消去两个方程中系数的最小公倍数的绝对值较小的未知数.复杂的方程组一定要先化简,再观察思考消元方案.
探究点二:用加减法整体代入求值
【类型一】由整体思想求代数式的值
已知x、y满足方程组求代数式(x+y)(x-y)的值.
解析:观察两个方程的系数,可知两方程相减得2x-2y=-6,从而求出x-y的值;两方程相加得4x+4y=4,从而求出x+y=1.
解:
由②-①,得2x-2y=-1-5,得x-y=-3③.
由②+①,得4x+4y=4,得x+y=1④.
所以代数式(x+y)(x-y)=1×(-3)= -3.
方法总结:解题的关键是观察两个方程相同未知数的系数关系,利用加减消元法求解.
【类型二】由整体思想求参数字母的值
已知方程组,x与y的值之和等于2,则k的值为 .
解析:观察两个方程的系数,可知两方程相加得8x+8y=4k+2,从而求出x+y=,由x与y的值之和等于2列出方程,从而求出k的值.
解:,
由①+②得 8x+8y=4k+2,
即 x+y=,
代入x+y=2,得 =2.
解得:k=.
方法总结:利用整体思想用含参数的代数表示出已知代数式,根据两式相等得出方程,从而求出参数的值.
探究点三:构造二元一次方程组求值
已知xm-n+1y与-2xn-1y3m-2n-5是同类项,求m和n的值.
解析:根据同类项的概念,可列出含字母m和n的方程组,从而求出m和n.
解:因为xm-n+1y与-2xn-1y3m-2n-5是同类项,所以
整理,得
④-③,得2m=8,所以m=4.把m=4代入③,得2n=6,所以n=3.所以当时,xm-n+1y与-2xn-1y3m-2n-5是同类项.
方法总结:解这类题,就是根据同类项的定义,利用相同字母的指数分别相等,列方程组求字母的值.
三、板书设计
用加减法解二元一次方程组的步骤:
①变形,使某个未知数的系数绝对值相等;
②加减消元;
③解一元一次方程;
④求另一个未知数的值,得方程组的解.
进一步理解用加减法解二元一次方程组的“消元”思想,从系数绝对值相等的方程组,转化为系数为任意数,进一步体会数学研究中“化未知为已知”的化归思想.选择恰当的方法解二元一次方程组,培养学生的观察、分析问题的能力.
7.2 二元一次方程组的解法
第5课时 二元一次方程组与实际问题
能根据具体问题的数量关系,会用二元一次方程组解决简单的实际问题.(重点、难点)
一、情境导入
古算题:“我问开店李三公,众客都来到店中,一房七客多七客,一房九客一房空.问有几客几房中?”题目大意:一些客人到李三公的店中住宿,若每间房住7人,就会有7人没地方住;若每间房住9人,就会空一间房.问有多少间房?多少客人?你能解答这个问题吗?
二、合作探究
探究点一:利用二元一次方程组解决实际问题
【类型一】 和差倍分问题
某船的载重量为300吨,容积为1200立方米,现有甲、乙两种货物要运,其中甲种货物每吨体积为6立方米,乙种货物每吨体积为2立方米,要充分利用这艘船的载重和容积,甲、乙两种货物应各装多少吨?
解析:已知量:(1)甲种货物每吨体积为6立方米;(2)乙种货物每吨体积为2立方米;(3)船的载重量为300吨;(4)船的容积为1200立方米.
未知量:甲、乙两种货物应装的质量各为多少吨.若以x、y表示它们的吨数,则甲种货物的体积为6x立方米,乙种货物的体积为2y立方米.
相等关系:“充分利用这艘船的载重量和容积”的意思是“货物的总质量等于船的载重量”且“货物的体积等于船的容积”.即
甲种货物质量x+乙种货物质量y=船的总载重量300
甲种货物体积6x+乙种货物体积2y=船的总容积1200
解:设甲种货物装x吨,乙种货物装y吨.由题意,得解得
答:甲、乙两种货物各装150吨.
方法总结:列方程组解应用题一般都要经历“审、设、找、列、解、答”这六个步骤,其关键在于审清题意,找相等关系.设未知数时,一般是求什么,设什么,并且所列方程的个数与未知数的个数相等.
【类型二】 变化率问题
为了解决民工子女入学难的问题,我市建立了一套进城民工子女就学的保障机制,其中一项就是免交“借读费”.据统计,去年秋季有5000名民工子女进入主城区中小学学习,预测今年秋季进入主城区中小学学习的民工子女将比去年有所增加,其中小学增加20%,中学增加30%,这样今年秋季将新增1160名民工子女在主城区中小学学习.
(1)如果按小学每年收“借读费”500元、中学每年收“借读费”1000元计算,求今年秋季新增的1160名中小学生共免收多少“借读费”;
(2)如果小学每40名学生配备2名教师,中学每40名学生配备3名教师,按今年秋季入学后,民工子女在主城区中小学就读的学生人数计算,一共需配备多少名中小学教师?
解析:解决此题的关键是求出今年秋季入学的学生中,小学和初中各有民工子女多少人.欲求解这个问题,先要求出去年秋季入学的学生中,小学和初中各有民工子女多少人.
解:(1)设去年秋季在主城区小学学习的民工子女有x人,在主城区中学学习的民工子女有y人.则解得20%x=680,30%y=480,500×680+1000×480=820000(元)=82(万元).
答:今年秋季新增的1160名中小学生共免收82万元“借读费”;
(2)今年秋季入学后,在小学就读的民工子女有3400×(1+20%)=4080(人),在中学就读的民工子女有1600×(1+30%)=2080(人),需要配备的中小学教师(4080÷40)×2+(2080÷40)×3=360(名).
答:一共需配备360名中小学教师.
方法总结:在解决增长相关的问题中,应注意原来的量与增加后的量之间的换算关系:增长率=(增长后的量-原量)÷原量.
【类型三】 方案选择问题
某物流公司计划用两种车型运输救灾物资,已知:用2辆A型车和1辆B型车装满物资一次可运10吨;用1辆A型车和2辆B型车一次可运11吨.某物流公司现有31吨货物资,计划同时租用A型车a辆,B型车b辆,一次运完,且恰好每辆车都装满.
(1)1辆A型车和1辆B型车都装满物资一次可分别运多少吨?
(2)请你帮该物流公司设计租车方案;
(3)若A型车每辆需租金每次100元,B型车租金每次120元,请选出最省钱的租车方案,并求出最少租车费.
解析:(1)设1辆A型车装满物资一次可运x吨,1辆B型车装满物资一次可运y吨,根据“用2辆A型车和1辆B型车装满物资一次可运10吨;用1辆A型车和2辆B型车一次可运11吨”,即可得出关于x,y的二元一次方程组,解之即可得出结论;
(2)根据要一次运送31吨货物,即可得出关于a,b的二元一次方程,结合a,b均为正整数即可得出各租车方案;
(3)根据总租金=每辆车的租车费用×租车辆数,分别求出三种租车方案所需费用,比较后即可得出结论.
解:(1)设1辆A型车装满物资一次可运x吨,1辆B型车装满物资一次可运y吨,
依题意,得
解得 .
答:1辆A型车装满物资一次可运3吨,1辆B型车装满物资一次可运4吨.
(2)依题意,得:3a+4b=31,
∴a=
又∵a,b均为正整数,
∴ 或 或.
∴该物流公司共有3种租车方案,方案1:租用9辆A型车,1辆B型车;方案2:租用5辆A型车,4辆B型车;方案3:租用1辆A型车,7辆B型车.
(3)方案1所需租金为100×9+120×1=1020(元);
方案2所需租金为100×5+120×4=980(元);
方案3所需租金为100×1+120×7=940(元).
∵1020>980>940,
∴最省钱的租车方案为租用1辆A型车,7辆B型车,最少租车费为940元.
方法总结:(1)找准等量关系,正确列出二元一次方程组;(2)找准等量关系,正确列出二元一次方程,结合题意a,b均为正整数即可得出各租车方案;(3)根据各数量之间的关系,分别求出三种租车方案所需费用.
三、板书设计
列方程组,解决问题
通过“古算题”,把同学们带入实际生活中的数学问题情景,学生体会到数学中的“趣”.进一步强调课堂与生活的联系,突出显示数学教学的实际价值,培养学生的人文精神,使学生形成积极参与数学活动、主动与他人合作交流的意识