技能站 · 这一步怎么做?

多元一次方程组

三个未知数不可怕:消掉一个变成二元,再消一个变成一元,然后顺着台阶走回来。

📖 配合《方程与方程组》第 6 章阅读

到这里之前,先经过:二元一次方程组(技能)

操作台选“消去 / 改写 / 借用”,点“做这一步”。目标是让系数表里的“·”排成台阶,直到有一个方程只剩一个未知数。

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这一招在做什么

三个未知数、三个方程,办法只有一个字:消。

每一步都是上一站学过的加减消元,只是多做几次:

  1. 挑一个最容易消的未知数(系数是 ,或者有的方程里本来就没有它)。
  2. 用同一个方程去消另外两个方程里的这个未知数,得到两个少一个未知数的方程。
  3. 在这两个新方程之间再消一次,只剩一个未知数,解出来。
  4. 回代:把解出的值一层层代回去,求出其余的未知数。最后代回原方程检验。

上面的操作台把每个方程写成一行系数。系数变成 的地方显示为“·”。消元做对了,“·”会排成一级级台阶。

先猜后证

只有两个方程:,。三个未知数里,哪一个的值已经确定了?

先选定答案,才能看到结论。

跟着做一遍

例:解方程组 2x + y − z = 3,x − y + 2z = 5,3x + 2y + z = 10

第 1 / 7 步
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  1. 先挑一个未知数

    在 ① 里的系数是 ,在 ② 里是 :消 最省事。决定了:两次都消 ,都借用 ①。

先看一眼结构

按部就班一定能做出来,但动手之前先看一眼,有时能省一大半力气。

一题多解

解方程组 (①),(②),(③)。

按部就班

① − ② 消去 :。

与 ③ 相加:,。

回代:由 ① 得 ,由 ③ 得 。

代价不用动脑,步骤多一些。

三式相加

三个方程里 、、 各出现两次。全部加起来:

用它分别减去 ①、②、③:,,。

代价要先看出三个方程“长得一样”。

三个字母地位相同(轮换)的方程组,先求整体 ,往往最快。

什么时候不灵

Break it

反例实验室:去掉一个条件

结论:三元一次方程组恰好有一组解

,,:三个方程互相独立。消元到底,每个未知数都被确定。

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练一练

练习 1基础

已知 ,,。求 。

练习 2基础

解方程组 ,,。(依次写 、、,用逗号隔开。)

练习 3提高

解方程组 ,,。(依次写 、、。)

练习 4挑战

已知 ,。求 。

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展品

两次消去的不是同一个未知数

错误的做法:由 ①② 消去 ,得到一个含 、 的方程;由 ②③ 消去 ,得到一个含 、 的方程。
错在哪里?先想一想,再打开

病因 两个新方程合起来仍然有 、、 三个未知数,问题一点没变小。

正确的做法:认准同一个未知数消两次:比如 ①② 消 、①③ 也消 ,得到的两个方程都只含 、,这才是一个二元方程组。

「消元要“认准一个,消干净”」

展品

同一对方程用了两次

错误的做法:由 ①② 消去 得到 ④;再由 ①② 消去 得到 ⑤。然后解 ④⑤。
错在哪里?先想一想,再打开

病因 ④ 和 ⑤ 都只是 ①② 的结果,方程 ③ 从头到尾没有出场。三个条件只用了两个,解不出唯一的答案。

正确的做法:三个方程每一个都要用到。常见搭配:①② 一组,①③(或 ②③)一组。

「有几个方程,就要让几个方程都出力」