8.3 三元一次方程组【七大题型】(人教版)(教师版).docx
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1、专题8.3 三元一次方程组【七大题型】【人教版】【题型1 三元一次方程(组)的解】1【题型2 用消元法解三元一次方程组】3【题型3 用换元法解三元一次方程组】6【题型4 构建三元一次方程组解题】8【题型5 运用整体思想求值】10【题型6 三元一次方程组中的数字问题】13【题型7 三元一次方程组的应用】18【知识点1 三元一次方程组及解法】1三元一次方程组中的方程不一定都是三元一次方程组,并且有时需对方程化简后再根据三元一次方程组的的定义进行判断2解三元一次方程组的基本思想是消元,通过代入或加减消,使三元化为二元或一元,转化为我们已经熟悉的问题3当三元一次方程组中出现比例式时,可采用换元法解方程
2、组【题型1 三元一次方程(组)的解】【例1】(2022河南南阳七年级期中)我们探究得方程x+y=2的正整数解只有1组,方程x+y=3的正整数解只有2组,方程x+y=4的正整数解只有3组,那么方程x+y+z=9的正整数解的组数是()A27B28C29D30【答案】B【分析】先把x+y看作整体t,得到t+x=9的正整数解有7组;再分析x十y分别等于2、3、4、9时对应的正整数解组数;把所有组数相加即为总的解组数【详解】解:令x+y=t(t2),则t+z=9的正整数解有7组(t=2,1=3,t=4,t=8)其中t=x+y=2的正整数解有1组,t=x+y=3的正整数解有2组,t=x+y=4的正整数解有
3、3组,t=x+y=8的正整数解有7组,总的正整数解组数为:1+2+3+7=28故选:B【点睛】本题考查了二元一次方程的解和三元一次方程的解,可将三元方程里的两个未知数看作一个整休,再分别计算【变式1-1】(2022浙江杭州市实验外国语学校七年级期中)已知x=1y=2z=3是方程组ax+by=2by+cz=3cx+az=7的解,则a+b+c的值为()A3B2C1D0【答案】A【分析】把x=1y=2z=3代入方程组,然后把三个方程相加,即可求出答案【详解】解:根据题意,把x=1y=2z=3代入方程组,得a+2b=22b+3c=3c+3a=7,由+,得4a+4b+4c=12,a+b+c=3;故选:A
4、【点睛】本题考查了方程组的解,加减消元法解方程组,解题的关键是掌握解方程组的方法进行计算【变式1-2】(2022全国八年级专题练习)方程x+2y+3z=14xyz的正整数解是_【答案】x=1y=2z=3【分析】由x+2y+3z=14xyz,可得出x73,又由x,y,z 均为正整数,分析即可得到正确答案【详解】解:xyz,2x2y3x3z6xx+2y+3z=14x73又x,y,z 均为正整数满足条件的解有且只有一组,即x=1y=2z=3故答案为:x=1y=2z=3【点睛】本题考查三元一次方程的变式,牢记相关的知识点并能够灵活应用是解题关键【变式1-3】(2022全国九年级专题练习)三元一次方程x
5、yz1999的非负整数解的个数有()A20001999个B19992000个C2001000个D2001999个【答案】C【分析】先设x0,y+z1999,y分别取0,1,2,1999时,z取1999,1998,0,有2000个整数解;当x1时,y+z1998,有1999个整数解;当x1999时,y+z0,只有1组整数解,依此类推,然后把个数加起来即可得到答案【详解】当x0时,y+z1999,y分别取0,1,2,1999时,z取1999,1998,0,有2000个整数解;当x1时,y+z1998,有1999个整数解;当x2时,y+z1997,有1998个整数解;当x1999时,y+z0,只有1
6、组整数解;非负整数解的个数有2000+1999+1998+3+2+12001200022001000个故选:C【点睛】本题考查了二元一次方程、三元一次方程的知识;解题的关键是熟练掌握二元一次方程、三元一次方程、有理数运算的性质,从而完成求解【题型2 用消元法解三元一次方程组】【例2】(2022贵州铜仁市第十一中学七年级阶段练习)方程组2x+3y-z=183x-2y+z=8x+2y+z=24的解_【答案】x=4y=6z=8【分析】利用消元法解三元一次方程组即可得【详解】解:2x+3y-z=183x-2y+z=8x+2y+z=24,由+得:5x+y=26,由+得:3x+5y=42,由5-得:25x
7、-3x=130-42,解得x=4,将x=4代入得:20+y=26,解得y=6,将x=4,y=6代入得:4+12+z=24,解得z=8,则方程组的解为x=4y=6z=8,故答案为:x=4y=6z=8【点睛】本题考查了解三元一次方程组,熟练掌握消元法是解题关键【变式2-1】(2022全国八年级单元测试)已知2x+3y=z3x+4y=2z+6且xy3,则z的值为( )A9B3C12D不确定【答案】B【分析】先利用xy3,得2x+2y=6,3x+3y=9,进而将方程组进行化简整理,再用代入消元法即可求解.【详解】解:xy3,将其代入方程组得6+y=z(1)9+y=2z+6(2),由(1)得y=z-6,
8、将其代入(2)得z=-3,故选B.【点睛】本题考查了三元一次方程组的求解,中等难度,熟悉代入消元的方法和对原方程组进行化简是解题关键.【变式2-2】(2022江苏七年级专题练习)解下列三元一次方程组:(1)y=2x-75x+3y+2z=23x-4z=4;(2)4x+9y=123y-2z=17x+5z=194【答案】(1)x=2y=-3z=12;(2)x=-34y=53z=2【分析】(1)把代入消去y,和组成关于x、z二元一次方程组求解;(2)3消去y组成关于x、z二元一次方程组求解【详解】解:(1)y=2x-75x+3y+2z=23x-4z=4,把代入得11x2z23,、组成方程组得3x-4z
9、=411x+2z=23,解得x2z12,代入得y3,所以原方程组的解为x=2y=-3z=12;(4)4x+9y=123y-2z=17x+5z=1943得4x6z9,、组成方程组得4x+6z97x+5z194,解得x=-34z=2,代入得y53,所以原方程组的解为x=-34y=53z=2【点睛】此题考查三元一次方程组的解法,代入消元法和加减消元法是常用的方法,加减消元法是比较简洁的方法【变式2-3】(2022湖北武汉七年级期中)九章算术是我国古代著名的数学专著,其“方程”章中给出了“遍乘直除”的算法解方程组比如对于方程组3x+2y+z=392x+3y+z=34x+2y+3z=26,将其中数字排成
10、长方形形式,然后执行如下步骤(如图);第一步,将第二行的数乘以3,然后不断地减第一行,直到第二行第一个数变为0;第二步,对第三行做同样的操作,其余步骤都类似其本质就是在消元那么其中的a,b的值分别是()A24,4B17,4C24,0D17,0【答案】A【分析】根据题意所给步骤解方程即可求解【详解】解:3x+2y+z=392x+3y+z=34x+2y+3z=26由3,得6x+9y+3z=102,由-,得3x+7y+2z=63,由-,得5y+z=24,a=24,由3,得3x+6y+9z=78,由-,得4y+8z=39,b=4,故选:A【点睛】本题考查解三元一次方程组,解题的关键是根据题干信息将方程
11、组中的数字与图一一对应【题型3 用换元法解三元一次方程组】【例3】(2022全国七年级课时练习)方程组x:y:z=1:2:3x+y+z=36的解是x=y=z=.【答案】6,12,18【分析】由于x:y:z=1:2:3,则可设x=t,y=2t,z=3t,再把它们代入第二个方程得到关于t的一次方程,求出t即可得到x、y、z的值【详解】解:设x=t,则y=2t,z=3t,所以t+2t+3t=36,解得t=6,所以x=6,y=12,z=18故答案为6,12,18【点睛】本题考查了解三元一次方程组:利用加减消元或代入消元把解三元一次方程组的问题转化为解二元一次方程组【变式3-1】(2022全国七年级单元
12、测试)已知方程组x2=y3=z45x-2y+z=16若设x2=y3=z4=k ,则k= _【答案】2【详解】分析:求出x=2k,y=3k,z=4k, 代入5x-2y+z=16, 得出关于k的方程,求出方程的解即可详解:设x2=y3=z4=k, 则x=2k,y=3k,z=4k,代入5x2y+z=16得:10k6k+4k=16,解得:k=2,故答案为2.点睛:考查解三元一次方程组,根据x2=y3=z4=k,得出x=2k,y=3k,z=4k,是解题的关键.【变式3-2】(2022内蒙古乌海市第二中学七年级期中)探索创新完成下面的探索过程:给定方程组1x+1y=11y+1z=21z+1x=5,如果令1
13、x=A,1y=B,1z=C,则方程组变成_;解出这个新方程组(要求写出解新方程组的过程),得出A,B,C的值,从而得到:x= _;y=_;z= _【答案】A+B=1B+C=2C+A=5;解方程组过程见解析;12;-1;13【分析】根据换元法可以将原方程组化为A+B=1B+C=2C+A=5,+得出A+B+C=4然后分别求出A、B、C的值即可【详解】解:令1x=A,1y=B,1z=C,则方程组1x+1y=11y+1z=21z+1x=5可变为:A+B=1B+C=2C+A=5,+得A+B+C=4,-得:C=3,-得:A=2,-得:B=-1,1x=21y=-11z=3,解得:x=12y=-1z=13【点
14、睛】本题主要考查了换元法解方程组,根据题意得出A+B+C=4,是解题的关键.【变式3-3】(2022全国八年级课时练习)若xyz0且2y+zx=2x+yz=2z+xy=k,则k_【答案】3【详解】2y+zx=2x+yz=2z+xy=k,2y+z=kx,2x+y=kz,2z+x=ky,2y+z+2x+y+2z+x=kx+ky+kz,即3(x+y+z)=k(x+y+z).又x+y+z0,k=3.【题型4 构建三元一次方程组解题】【例4】(2022四川省荣县中学校七年级期中)对于实数x,y定义新运算:xy=ax+by+c,其中a,b,c均为常数,且已知35=15,47=28,则23的值为()A2B4
15、C6D8【答案】A【分析】根据新定义运算得出3a+5b+c=154a+7b+c=28,求出2a+3b+c=2,即可求解【详解】 xy=ax+by+c, 3a+5b+c=154a+7b+c=28,由2-,得2a+3b+c=2,23=2a+3b+c=2,故选:A【点睛】本题主要考查了有理数的加减混合运算和三元一次方程组,熟练掌握有理数的加减混合运算顺序,解三元一次方程组的方法是解题关键【变式4-1】(2022全国单元测试)已知(x+y-3)2+|y+z-5|+(z+x-4)4=0,则x+y+z的值是_【答案】6【详解】由题意得x+y-3=0y+z-5=0z+x-4=0,解得x=1y=2z=3故x+
16、y+z=6【变式4-2】(2022全国七年级专题练习)在式子y=ax2+bx+c中,当x=0时,y=1;当x=1时,y=0;当x=-1时,y=4,则a,b,c的值分别为_【答案】1, -2,1【详解】分析:将已知三对值代入已知等式,得到关于a,b,c的方程组,求出方程组的解即可得到a,b,c的值详解:将已知三对值分别代入y=ax2+bx+c得:c1a+b+c0a-b+c4,将代入得:a+b+1=0,即a+b=-1;将代入得:a-b+1=4,即a-b=3,+得:2a=2,即a=1,-得:2b=-4,即b=-2,则a=1,b=-2,c=1点睛:此题考查了解三元一次方程组,利用了消元的思想,熟练掌握
17、运算法则是解本题的关键【变式4-3】(2022浙江七年级期末)对于实数x,y定义新运算xy=ax+by+cxy其中a,b,c为常数,若12=3,23=4,且有一个非零常数d,使得对于任意的x,恒有xd=x,则d的值是_【答案】4【分析】由新定义的运算xy=ax+by+cxy,及12=3,23=4,构造方程组,不难得到参数a,b,c之间的关系又由有一个非零实数d,使得对于任意实数x,都有xd=x,可以得到一个关于d的方程,解方程即可求出满足条件的d的值【详解】解:xy=ax+by+cxy,由12=3,23=4,即a+2b+2c=32a+3b+6c=4,b=2+2c,a=-1-6c又由xm=ax+
18、bm+cmx=x对于任意实数x恒成立, a+cd=1bd=0,d为非零实数,b=0=2+2c,c=-1(-1-6c)+cd=1-1+6-d=1d=4故答案为:4【点睛】本题属于新定义的题目,根据新运算的定义,将已知中的数据代入进行运算是关键,同时考查了学生合情推理的能力,属于中档题【题型5 运用整体思想求值】【例5】(2022湖北十堰市北京路中学七年级期中)已知实数x,y满足3x-y=5,2x+3y=7,求x-4y和7x+5y的值本题常规思路是先将,两式联立组成方程组,解得x,y的值,再代入欲求值的整式得到答案,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
19、当变形整体求得代数式的值,如由-可得x-4y=-2,由+2可得7x+5y=19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2x+y=7x+2y=8,则x-y=_,x+y=_(2)对于实数x、y,定义新运算:x*y=ax+by+c,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3*5=15,4*7=28,求1*1的值【答案】(1)-1,5(2)-11【分析】(1)利用-可得x-y的值,利用13(+)可得x+y的值;(2)根据新运算的定义可得出a、b、c的三元一次方程组,由3-2可得出a+b+c的值,即1*1的值(1)2x+y=7x+2y=8,由-可得:x-
20、y=-1,由13(+)可得:x+y=5,故答案为:-1,5;(2)依题意得:3a+5b+c=154a+7b+c=28,由3-2可得:a+b+c=-11,即1*1= a+b+c=-11【点睛】本题考查了二元一次方程组的应用以及三元一次方程组的应用,解题的关键是找出方程的关系并运用“整体思想”解方程【变式5-1】(2022山东日照七年级期末)已知方程组x+y=2y+z=-1z+x=3,则x+y+z的值是()A1B2C3D4【答案】B【分析】将三个方程相加计算即可【详解】因为x+y=2y+z=-1z+x=3,将三个方程相加,得2(x+y+z)=2-1+3,解得x+y+z=2,故选B【点睛】本题考查了
21、三元一次方程组的解法,熟练掌握整体思想计算是解题的关键【变式5-2】(2022吉林长春七年级期末)【数学问题】解方程组x+y=3,5x-3(x+y)=1【思路分析】榕观察后发现方程的左边是x+y,而方程的括号里也是x+y,她想到可以把x+y视为一个整体,把方程直接代入到方程中,这样,就可以将方程直接转化为一元一次方程,从而达到“消元”的目的(1)【完成解答】请你按照榕榕的思路,完成解方程组的过程解:把代入,得(2)【迁移运用】请你按照上述方法,解方程组a+b=5,2a+3c=16,a+b-c=1【答案】【完成解答】x=2y=1;【迁移运用】a=2b=3c=4【分析】(1)【完成解答】把代入求出
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