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112學年鷺江國中第1次段考數學 第12題 詳解

解二元一次聯立方程式 · 填充 · 題目出處:112 學年度第 2 學期第 1 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
解下列各方程式:
(1) {x=3y52x+y=3\begin{cases}x=3y-5\\2x+y=-3\end{cases}
(2) {3x4y1=3(2xy+2)2(4x+2y+3)=7x+y+9\begin{cases}3x-4y-1=3(2x-y+2)\\2(4x+2y+3)=7x+y+9\end{cases}
(3) 2x13=2y+12=x+6y14\dfrac{2x-1}{3}=\dfrac{2y+1}{2}=\dfrac{x+6y-1}{4}
(4) 3x2y21+(2x+y7)2=0|3x-2y-21|+(2x+y-7)^2=0

答案(1) x=2x=-2y=1y=1 (2) x=3x=-3y=2y=2 (3) x=2x=2y=12y=\dfrac{1}{2} (4) x=5x=5y=3y=-3看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    第 (1) 小題用代入消去

    上式已經把 xxyy 表示成 x=3y5x=3y-5,直接代入下式 2x+y=32x+y=-32(3y5)+y=32(3y-5)+y=-3,展開得 6y10+y=36y-10+y=-3,合併得 7y=77y=7,所以 y=1y=1。再代回 x=3×15=2x=3\times 1-5=-2。因此 x=2x=-2y=1y=1
  2. 2

    第 (2) 小題先化成標準式

    上式 3x4y1=3(2xy+2)3x-4y-1=3(2x-y+2),右邊乘開成 6x3y+66x-3y+6,移項整理得 3xy=7-3x-y=7,即 3x+y=73x+y=-7 ……①。下式 2(4x+2y+3)=7x+y+92(4x+2y+3)=7x+y+9,左邊乘開成 8x+4y+68x+4y+6,移項整理得 x+3y=3x+3y=3 ……②。
  3. 3

    解出第 (2) 小題

    由①得 y=73xy=-7-3x,代入②:x+3(73x)=3x+3(-7-3x)=3,展開 x219x=3x-21-9x=3,合併 8x=24-8x=24,所以 x=3x=-3,再代回 y=73×(3)=7+9=2y=-7-3\times(-3)=-7+9=2。因此 x=3x=-3y=2y=2
  4. 4

    第 (3) 小題把連等式拆開

    2x13=2y+12=x+6y14\dfrac{2x-1}{3}=\dfrac{2y+1}{2}=\dfrac{x+6y-1}{4} 這種連等式要拆成兩條方程式。前兩式相等,交叉相乘得 2(2x1)=3(2y+1)2(2x-1)=3(2y+1),即 4x2=6y+34x-2=6y+3,整理成 4x6y=54x-6y=5 ……①。後兩式相等,交叉相乘得 4(2y+1)=2(x+6y1)4(2y+1)=2(x+6y-1),即 8y+4=2x+12y28y+4=2x+12y-2,整理成 2x+4y=62x+4y=6,同除以 22x+2y=3x+2y=3 ……②。
  5. 5

    解出第 (3) 小題

    由②得 x=32yx=3-2y,代入①:4(32y)6y=54(3-2y)-6y=5,展開 128y6y=512-8y-6y=5,合併 14y=7-14y=-7,所以 y=12y=\dfrac{1}{2},再代回 x=32×12=2x=3-2\times\dfrac{1}{2}=2。因此 x=2x=2y=12y=\dfrac{1}{2}
  6. 6

    第 (4) 小題用非負數的和為零

    絕對值一定大於等於 00,平方也一定大於等於 00。兩個非負數相加等於 00,只有「兩個同時等於 00」這一種可能。所以 3x2y21=03x-2y-21=02x+y7=02x+y-7=0,也就是 {3x2y=212x+y=7\begin{cases}3x-2y=21\\2x+y=7\end{cases}。由下式得 y=72xy=7-2x 代入上式:3x2(72x)=213x-2(7-2x)=21,展開 3x14+4x=213x-14+4x=21,合併 7x=357x=35,所以 x=5x=5y=72×5=3y=7-2\times 5=-3。因此 x=5x=5y=3y=-3
  7. 7

    四小題答案總整理

    (1) x=2x=-2y=1y=1;(2) x=3x=-3y=2y=2;(3) x=2x=2y=12y=\dfrac{1}{2};(4) x=5x=5y=3y=-3。每一組都要代回原式檢查,例如 (3) 代入後三個分數分別是 2×213=1\dfrac{2\times 2-1}{3}=12×12+12=1\dfrac{2\times\frac{1}{2}+1}{2}=12+6×1214=1\dfrac{2+6\times\frac{1}{2}-1}{4}=1,確實三個都相等。
答案
(1) x=2x=-2y=1y=1 (2) x=3x=-3y=2y=2 (3) x=2x=2y=12y=\dfrac{1}{2} (4) x=5x=5y=3y=-3

關鍵觀念:#二元一次聯立方程式 #代入消去法 #加減消去法

常見卡點
四小題各有一個關卡。第 (2) 小題最常見的是括號沒乘完,像 3(2xy+2)3(2x-y+2) 只乘了第一項,一定要三項都乘到;第 (3) 小題看到連等號就慌,其實它等於兩條方程式,任取兩式配對交叉相乘即可;第 (4) 小題若把它當成一條普通方程式硬解就完全走偏,關鍵是「非負數相加為 00,則每一項都必須是 00」。四小題解完都要代回原式驗算。

還是卡住嗎?

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