(共32张PPT)
幻灯片 1:封面
课程名称:5.5 三元一次方程组
学科:数学
年级:八年级
授课教师:[教师姓名]
幻灯片 2:学习目标
理解三元一次方程、三元一次方程组的定义,能判断一个方程或方程组是否为三元一次方程(组)。
掌握三元一次方程组的核心解法 ——“消元降次法”,能通过代入或加减消元,将三元方程组逐步转化为二元方程组、一元方程求解。
能结合实际问题(如配比、分配问题)列出三元一次方程组,完整求解并验证解的实际意义,提升多元方程的数学建模能力。
幻灯片 3:知识回顾与情境导入
知识回顾:
二元一次方程组:含两个相同未知数的两个二元一次方程组成,解法核心是 “消元”(代入或加减消元,转化为一元方程)。
消元思想:“多元→二元→一元”,通过减少未知数个数,将未知问题转化为已知问题。
情境导入:
情境 1:某水果店购进苹果、香蕉、橙子三种水果共 100kg,总花费 1200 元。已知苹果单价 10 元 /kg,香蕉单价 15 元 /kg,橙子单价 8 元 /kg,且香蕉的重量比苹果多 10kg,如何求三种水果各购进多少千克?
思考:设苹果购进\(x\)kg,香蕉\(y\)kg,橙子\(z\)kg,根据 “总重量”“总花费”“重量关系” 可列出三个方程:\(x + y + z = 100\)、\(10x + 15y + 8z = 1200\)、\(y - x = 10\),这三个方程组成的就是三元一次方程组。
提问引导:
三元一次方程组与二元一次方程组的区别是什么?定义中需要满足哪些条件?
如何将三元一次方程组中的一个未知数消去,转化为我们熟悉的二元一次方程组?
幻灯片 4:核心知识点 1—— 三元一次方程与方程组的定义
1. 三元一次方程的定义
含有三个未知数,并且含有未知数的项的次数都是 1的整式方程,叫做三元一次方程。
一般形式:\(ax + by + cz = d\)(其中\(a\)、\(b\)、\(c\)、\(d\)是常数,且\(a\)、\(b\)、\(c\)不同时为 0,确保方程含三个未知数)。
定义关键词解析:
三个未知数:方程中必须含三个不同的未知数(如\(x\)、\(y\)、\(z\)),不能少于三个(如\(2x + y = 5\)是二元一次方程);
次数都是 1:每个未知数的次数均为 1,且未知数不能在分母、根号或乘积项中(如\(xy + z = 3\)(\(xy\)项次数为 2)、\(\frac{1}{x} + y + z = 4\)(\(x\)在分母)均不是三元一次方程);
整式方程:分母不含未知数,根号内不含未知数(如\(\sqrt{x} + y + z = 5\)不是整式方程,故非三元一次方程)。
2. 三元一次方程组的定义
把具有相同未知数的三个三元一次方程合在一起,就组成了一个三元一次方程组。
一般形式:\(\begin{cases} a_1x + b_1y + c_1z = d_1 \\ a_2x + b_2y + c_2z = d_2 \\ a_3x + b_3y + c_3z = d_3 \end{cases}\)(其中每个方程都是三元一次方程,且含相同的三个未知数\(x\)、\(y\)、\(z\))。
特殊情况:方程组中可含二元一次方程(甚至一元一次方程),但需保证整体含三个未知数(如\(\begin{cases} x + y + z = 6 \\ x + y = 4 \\ z = 2 \end{cases}\),仍视为三元一次方程组)。
3. 定义判断示例
例 1:判断下列方程或方程组是否为三元一次方程(组):
(1)\(2x + 3y - z = 5\):是三元一次方程(三个未知数,次数 1,整式方程);
(2)\(x^2 + y + z = 4\):不是,\(x\)的次数为 2,不符合 “次数都是 1”;
(3)\(\begin{cases} x + y + z = 10 \\ 2x - y = 5 \\ 3y + 2z = 12 \end{cases}\):是三元一次方程组(含相同未知数\(x\)、\(y\)、\(z\),三个方程均为三元或二元一次方程,整体含三个未知数);
(4)\(\begin{cases} x + y + z = 7 \\ x + 2y = 3 \\ u + z = 4 \end{cases}\):不是,未知数不同(含\(x\)、\(y\)、\(z\)、\(u\)四个未知数)。
4. 三元一次方程的解
使三元一次方程左右两边的值相等的三个未知数的值,叫做三元一次方程的解,通常表示为\(\begin{cases} x = a \\ y = b \\ z = c \end{cases}\)(\(a\)、\(b\)、\(c\)为常数)。
特征:三元一次方程有无数组解(给定其中两个未知数的取值,可求出第三个未知数的对应值);三元一次方程组的解是三个方程的公共解,一般情况下有唯一一组解(特殊情况:无解或无数组解)。
幻灯片 5:核心知识点 2—— 三元一次方程组的解法(消元降次法)
1. 核心思路:“三元→二元→一元”
类比二元一次方程组的消元思想,通过 “代入消元” 或 “加减消元”,先消去三元方程组中的一个未知数,转化为二元一次方程组;再解二元一次方程组,得到两个未知数的值;最后将这两个值代入原方程组,求出第三个未知数的值。
2. 常用方法:加减消元法(优先选择,减少分数运算)
选择消去的未知数:优先消去系数绝对值较小、或某两个方程中系数成倍数 / 互为相反数的未知数(简化计算)。
解题步骤(以方程组\(\begin{cases} x + y + z = 6 \quad \\ 2x - y + 3z = 13 \quad \\ x + 2y - z = 2 \quad \end{cases}\)为例):
第一步:消去一个未知数(如消去\(y\)),转化为二元一次方程组
步骤 1.1:用①+②消去\(y\):
① + ②:\((x + y + z) + (2x - y + 3z) = 6 + 13\)
化简:\(3x + 4z = 19\) ④(二元一次方程,含\(x\)、\(z\))。
步骤 1.2:用①×2 - ③消去\(y\):
①×2:\(2x + 2y + 2z = 12\) ⑤
⑤ - ③:\((2x + 2y + 2z) - (x + 2y - z) = 12 - 2\)
化简:\(x + 3z = 10\) ⑥(二元一次方程,含\(x\)、\(z\))。
得到二元一次方程组:\(\begin{cases} 3x + 4z = 19 \quad \\ x + 3z = 10 \quad \end{cases}\)
第二步:解二元一次方程组,求\(x\)、\(z\)的值
用 “代入消元法” 解方程组:
由⑥得:\(x = 10 - 3z\) ⑦
将⑦代入④:\(3(10 - 3z) + 4z = 19\)
化简:\(30 - 9z + 4z = 19\)→\(-5z = -11\)→\(z = \frac{11}{5} = 2.2\)?
(修正数据:将原方程组②改为\(2x - y + 3z = 14\),重新计算:
①+②得\(3x + 4z = 20\) ④;①×2-③得\(x + 3z = 10\) ⑥;
代入⑦得\(3(10 - 3z) + 4z = 20\)→\(30 - 5z = 20\)→\(z = 2\);
代入⑦得\(x = 10 - 3 2 = 4\))。
第三步:代入原方程组,求第三个未知数\(y\)的值
将\(x = 4\)、\(z = 2\)代入①(最简单的方程):\(4 + y + 2 = 6\)→\(y = 0\)。
第四步:验证与写解
验证:将\(x = 4\)、\(y = 0\)、\(z = 2\)代入原方程组:
①左边\(4 + 0 + 2 = 6\)(成立);②左边\(2 4 - 0 + 3 2 = 14\)(成立);③左边\(4 + 0 - 2 = 2\)(成立);
方程组的解:\(\begin{cases} x = 4 \\ y = 0 \\ z = 2 \end{cases}\)。
3. 代入消元法的应用(适用于某方程中某未知数系数为 1 或 - 1)
示例:解方程组\(\begin{cases} x = y + 1 \quad \\ y = z + 2 \quad \\ x + y + z = 18 \quad \end{cases}\)
步骤:
由①得\(x = y + 1\),由②得\(z = y - 2\)(用\(y\)表示\(x\)、\(z\));
代入③:\((y + 1) + y + (y - 2) = 18\);
解一元一次方程:\(3y - 1 = 18\)→\(3y = 19\)?修正数据:③改为\(x + y + z = 16\),则\(3y - 1 = 16\)→\(y = \frac{17}{3}\)?再修正:②改为\(y = z + 1\),则\(z = y - 1\),代入③得\(3y = 18\)→\(y = 6\),\(x = 7\),\(z = 5\);
解为\(\begin{cases} x = 7 \\ y = 6 \\ z = 5 \end{cases}\)。
幻灯片 6:典型例题 1—— 纯数学方程组求解
例 1:解三元一次方程组\(\begin{cases} 2x + y - z = 3 \quad \\ 3x - y + 2z = -1 \quad \\ x + 2y - z = 4 \quad \end{cases}\)
解答步骤:
消去\(y\)(系数分别为 1、-1、2,优先用①+②消元):
① + ②:\(5x + z = 2\) ④;
②×2 + ③:\(6x - 2y + 4z + x + 2y - z = -2 + 4\)→\(7x + 3z = 2\) ⑤;
解二元方程组\(\begin{cases} 5x + z = 2 \quad \\ 7x + 3z = 2 \quad ¤ \end{cases}\):
④×3 - ⑤:\(15x + 3z - 7x - 3z = 6 - 2\)→\(8x = 4\)→\(x = 0.5\);
代入④:\(5 0.5 + z = 2\)→\(z = -0.5\);
求\(y\):代入①:\(2 0.5 + y - (-0.5) = 3\)→\(1 + y + 0.5 = 3\)→\(y = 1.5\);
解:\(\begin{cases} x = \frac{1}{2} \\ y = \frac{3}{2} \\ z = -\frac{1}{2} \end{cases}\)(验证成立)。
幻灯片 7:典型例题 2—— 实际问题(列三元方程组求解)
例 2:某车间生产甲、乙、丙三种零件,已知生产 3 个甲零件、2 个乙零件、1 个丙零件共需 11 小时;生产 1 个甲零件、3 个乙零件、2 个丙零件共需 10 小时;生产 2 个甲零件、1 个乙零件、3 个丙零件共需 9 小时,求生产 1 个甲、乙、丙零件各需多少小时?
解答步骤:
设未知数:设生产 1 个甲零件需\(x\)小时,1 个乙零件需\(y\)小时,1 个丙零件需\(z\)小时;
列方程组:\(\begin{cases} 3x + 2y + z = 11 \quad \\ x + 3y + 2z = 10 \quad \\ 2x + y + 3z = 9 \quad \end{cases}\);
消元求解:
①+②+③:\(6x + 6y + 6z = 30\)→\(x + y + z = 5\) ④(整体消元,简化计算);
① - ④:\(2x + y = 6\) ⑤;
② - ④:\(2y + z = 5\) ⑥;
③ - ④:\(x + 2z = 4\) ⑦;
解⑤、⑥、⑦组成的方程组:由⑤得\(y = 6 - 2x\),代入⑥得\(2(6 - 2x) + z = 5\)→\(z = 4x - 7\),代入⑦得\(x + 2(4x - 7) = 4\)→\(9x = 18\)→\(x = 2\);
回代得\(y = 6 - 4 = 2\),\(z = 8 - 7 = 1\);
验证与作答:生产 1 个甲需 2 小时,乙需 2 小时,丙需 1 小时(代入①:\(6 + 4 + 1 = 11\),符合)。
幻灯片 8:课堂练习(分层巩固)
基础题(纯数学求解)
解下列三元一次方程组:
(1)(\begin {cases} x + y = 5 \ y + z = 7 \ x + z = 6
2024北师大版数学八年级上册
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
5.5三元一次方程组
第五章 二元一次方程组
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
1.解二元一次方程组有哪几种方法?
2.解二元一次方程组的基本思路是什么?
二元一次方程组
代入
加减
消元
一元一次方程
化二元为一元
化归转化思想
代入消元法和加减消元法
消元法
思考:若含有 3 个未知数的方程组如何求解?
问题引入
三个小动物年龄之和为 26 岁
流氓兔比加菲猫大 1 岁
流氓兔年龄的 2 倍加上米老鼠的年龄之和比加菲猫大 18 岁
求
三
个
小
动
物
的年
龄
三元一次方程(组)的概念
互动探究
问题1:题中有未知量?你能找出哪些等量关系?
未知量:
流氓兔的年龄
加菲猫的年龄
米老鼠的年龄
每一个未知量都用一个字母表示
x 岁
y 岁
z 岁
三个未知数(元)
等量关系:
(1)流氓兔的年龄 + 加菲猫的年龄 + 米老鼠的年龄 = 26
(2)流氓兔的年龄 - 1 = 加菲猫的年龄
(3) 2×流氓兔的年龄 + 米老鼠的年龄 = 加菲猫的年龄 + 18
用方程表示等量关系.
x + y + z = 26
①
x - 1 = y
②
2x + z = y + 18
③
问题2:观察列出的三个方程,你有什么发现?
x + y + z = 26
①
x - 1 = y
②
2x + z = y + 18
③
二元一次方程
三元一次方程
含两个未知数
未知数的次数都是 1
含三个未知数
未知数的次数都是 1
因三个小动物的年龄必须同时满足上述三个方程,故将三个方程联立在一起.
x + y + z = 26,
①
x - 1 = y,
②
2x + z = y + 18.
③
像这样,共含有三个未知数的三个一次方程所组成的一组方程,叫做三元一次方程组.
练一练:下列方程组不是三元一次方程组的是 ( )
A.
B.
C.
D.
D
[注意] 组成三元一次方程组的三个一次方程中,不一定要求每一个一次方程都含有三个未知数.
三元一次方程组的解
类似二元一次方程组的解,三元一次方程组中各个方程的公共解,叫做这个三元一次方程组的解.
怎样解三元一次方程组呢?
①
②
③
能不能像以前一样“消元”,把“三元”化成“二元”呢?
典例精析
例1 解方程组
解:由方程②得 x = y + 1. ④
把④分别代入①③得
2y + z = 22. ⑤
3y - z = 18. ⑥
解由⑤⑥组成的二元一次方程组,得 y = 8,z = 6.
把 y = 8 代入④,得 x = 9.
所以原方程的解是
x = 9,
y = 8,
z = 6.
①
②
③
类似二元一次方程组的“消元”,把“三元”化成“二元”.
总结归纳
解三元一次方程组的基本思路是:通过“代入”或“加减”进行 ,把 转化为 ,使解三元一次方程组转化为解 ,进而再转化为解 .
三元一次方程组
二元一次方程组
一元一次方程
消元
消元
消元
“三元”
“二元”
二元一次方程组
一元一次方程
例2 在等式 y = ax2+bx+c 中,当 x = -1 时,y = 0;当 x = 2 时,y = 3;当 x = 5 时;y = 60. 求 a,b,c 的值.
解:根据题意,得三元一次方程组
a-b+c = 0, ①
4a+2b+c = 3, ②
25a+5b+c = 60. ③
②-①, 得 a+b = 1. ④
③-①, 得 4a+b = 10. ⑤
④与⑤组成二元一次方程组
a+b = 1,
4a+b = 10.
a = 3,
b = -2.
解这个方程组,得
把 代入①,得
a = 3,
b = -2
c = -5.
a = 3,
b = -2,
c = -5.
因此
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新知讲解
《02》
例3 幼儿营养标准中要求每一个幼儿每天所需的营养量中应包含 35 单位的铁、70 单位的钙和 35 单位的维生素.现有一批营养师根据上面的标准给幼儿园小朋友们配餐,其中包含 A、B、C 三种食物,下表给出的是每份(50g)食物 A、B、C 分别所含的铁、钙和维生素的量(单位).
食物 铁 钙 维生素
A 5 20 5
B 5 10 15
C 10 10 5
三元一次方程组的应用
分析:(1)如果设食谱中 A、B、C 三种食物各有 x、y、z 份,请列出方程组,使得 A、B、C 三种食物中所含的营养量刚好满足婴儿营养标准中的要求.
(2)解该三元一次方程组,求出满足要求的 A、B、C 的份数.
解:(1)设食谱中 A,B,C 三种食物各 x,y,z 份,由该食谱中包含 35 单位的铁、70 单位的钙和 35 单位的维生素,得方程组
③
①
②
(2) - ×4, - ,得
⑤
④
⑤+④,得
⑥
④
通过回代,得 z = 2,y = 1,x = 2.
答:该食谱中包含 A 种食物 2 份,B 中食物 1 份,C 种食物 2 份.
1.解方程组 ,则 x=_____,
y=______,z=_______.
x+y-z = 11,
y+z-x = 5,
z+x-y = 1.
①
②
③
【解析】通过观察未知数的系数,可采取① + ②求出 y, ②+③求出 z,最后再将 y 与 z 的值代入任何一个方程求出 x 即可.
6
8
3
2.若 x+2y+3z = 10,4x+3y+2z = 15,则 x+y+z的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
解析: 通过观察未知数的系数,可采取两个方程相加得,5x + 5y + 5z = 25,所以 x + y + z = 5.
D
3.若|a-b-1|+(b-2a+c)2+|2c-b| = 0,求a,b,
c 的值.
解:因为三个非负式的和等于 0,所以每个非负式都为 0.
可得方程组 解得
4.一个三位数,十位上的数字是个位上的数字的 ,百位上的数字与十位上的数字之和比个位上的数字大1.将百位与个位上的数字对调后得到的新三位数比原三位数大 495,求原三位数.
解: 设原三位数百位、十位、个位上的数字分别为 x、y、z.由题意,得
解得
答:原三位数是 368.
知识点1 三元一次方程(组)的有关概念
1.下列方程中,三元一次方程共有( )
;;; 。
B
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
返回
2.下列方程组中,是三元一次方程组的是( )
D
A. B.
C. D.
返回
知识点2 三元一次方程组的解法
3.解方程组 时,第一次消去未知数的最佳方法是
( )
C
A.加减法消去,即,
B.加减法消去,即,
C.加减法消去,即,
D.代入法消去,, 中的任何一个
返回
4.[教材随堂练习 变式]解方程组:
解:
由,可得 ,④
由,可得 ,⑤
由,可得,解得 ,
将代入④,可得 ,
解得,将, 代入②,
可得,解得,所以该方程组的解为
返回
知识点3 三元一次方程组的简单应用
5.林芳、向民、艳君三名同学去商店买文具用品,林芳说:“我买了4支
笔,2本笔记本,10本作文本,共用了19元。”向民说:“我买了2支笔,
3本笔记本,10本练习本,共用了20元。”艳君说:“我买了12本练习本,
8本作文本,共用了10元;作文本与练习本的价格是一样的。”请根据以
上内容,求出笔记本、笔、练习本的价格。
解:设笔记本每本元,笔每支元,练习本或作文本每本 元。
由题意得
解得
答:笔记本每本4元,笔每支1.5元,练习本每本0.5元。
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三元一次方程组
三元一次方程组的概念
三元一次方程组的解法
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
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