1
2.5 三元一次方程组及其解法(选学)
知识点 解三元一次方程组
基本思路:用代入法或加减法消去一个未知数,化成二元一次方程组,再解这个二元一
次方程组.
[点拨] 一般步骤:三元(方程组) ― ― →消元
二元(方程组) ― ― →消元
一元(方程).
解方程组:{x-2y=9,
x+y-z=7,
2x-3y+z=12.
探究 一 方程组中每个方程都是三元一次方程的三元一次方程组的解法
教材例 1 变式题解方程组:
{2x+4y-3z=9,
3x-2y-4z=8,
5x-6y-5z=7.
[归纳总结] 当三元一次方程组中的每一个方程都是三元一次方程(即每个方程含三个未
知数)时,有两种解法.解法一(代入法):首先选择未知数的系数的绝对值较小的方程,在这
个方程中,用其他两个未知数表示这个系数绝对值较小的未知数,然后分别代入另外两个方
程,得到一个二元一次方程组,并解之;解法二(加减法):当方程组中相同未知数的系数的
绝对值之间存在相等或成整数倍数关系或最小公倍数较小时,就可消去这个未知数,转化为
二元一次方程组.
探究 二 用特殊的方法解三元一次方程组
教材补充题解方程组:(1){x+y=7,
y+z=8,
z+x=9;2
(2){x ∶ y=3 ∶ 2,
y ∶ z=5 ∶ 4,
x+y+z=66.
[反思] 本节学习的数学知识是三元一次方程组的概念及其解法,数学思想是消元思想和
转化思想.若
x
3=
y
4=
z
5≠0,则
x+2y+3z
2x =________.
一、选择题
1.下列方程组中,是三元一次方程组的是( )3
A.{a=1,
b=2,
b-c=3
B.{x+y=2,
y+z=1,
z+c=3
C.{4x-3y=7,
5x-2y=14,
2x-y=4
D.{xy+z=3,
x+yz=5,
xz+y=7
2.解为{x=1,
y=1,
z=2
的方程组是( )
A.{x+y+z=4,
2x+y-z=1,
3x+2y-4z=-3
B.{x-y-z=0,
z+y-x=1,
2x+y-2z=5
C.{x+y=4,
y+z=5,
x+z=6
D.{2x+3y-z=5,
x+y+z=4,
x-y+2z=2
3.三元一次方程组{x+y=1,
y+z=5,
z+x=6
的解是( )
A.{x=1,
y=0,
z=5
B.{x=1,
y=2,
z=4
C.{x=1,
y=0,
z=4
D.{x=4,
y=1,
z=0
4.解三元一次方程组:{a+b-c=1,①
a+2b-c=3,②
2a-3b+2c=5.③
具体过程如下:
(1)②-①,得 b=2,
(2)①×2+③,得 4a-2b=7.
(3)所以{b=2,
4a-2b=7.
(4)把 b=2 代入 4a-2b=7,得 4a-2×2=7(以下求解过程略).其中错误的一步是
( )
A.(1) B.(2) C.(3) D.(4)
5.若 x,y 同时满足下列三个等式:①5x+2y=a,②3x-2y=7a,③4x+y=a+1,则
a 的值为( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
二、填空题
6.已知三元一次方程 2x-3y+4z=8,用含 x,y 的代数式表示 z 是______________.
7.若{x=-1,
y=2,
z=1
是关于 x,y,z 的方程 3x+2y+mz=0 的解,则 m=________.4
8.已知{x+y=5,
y+z=-2,
z+x=3,
则 x+y+z=________.
9.解三元一次方程组{x+2y-z=3,
2x+y+z=5,
3x+4y+z=10
时,先消去 z,得二元一次方程组__________,再
消去 y,得一元一次方程________,解得 ________,从而得 y=________,z=________.
三、解答题
10.解下列方程组:
(1){2x+y-3z=3,
3x-y+2z=-1,
x-y-z=5;
(2)x+3y=y-2z=x+z=5;
(3){2x+3y+z=6,
x-y+2z=-1,
x+2y-z=5.
11.若|x-2|+|3x-6y|+(3y+z)2=0,求 x+y+z 的值.
12.某单位职工在植树节当天去植树,甲、乙、丙三个小组共植树 50 棵,乙组植树的棵
数是甲、丙两组和的
1
4,甲组植树的棵数恰好是乙组和丙组的和,问每组各植树多少棵?
13.为确保信息安全,信息需加密传输,发送方由明文―→密文(加密),接收方由密文―→
明文(解密).已知加密规则为明文 x,y,z 对应密文 2x+3y,3x+4y,3z.例如:明文 1,2,5
3 对应密文 8,11,9.当接收方收到密文 12,17,27 时,请你求解密得到的明文.
14.若规定|a c
b d |=ad-bc,如|2 - 1
3 0 |=2×0-3×(-1)=3.解方程组:|3 y
2 x |=
1,
|x z
-3 5|=8,
|3 z
6 y |=-3.
[技巧性题目] 已知方程组{x+y=3a,
y+z=5a,
z+x=4a
的解使代数式 x-2y+3z 的值等于-10,求 a 的
值.
详解详析
教材的地位
和作用
三元一次方程组是代数方程的一种,本节在二元一次方程组解法的基础上,
借助类比的方法学习三元一次方程组的解法.通过对它的学习,可以了解多
元一次方程组的概念和解法,也是后续学习函数、平面解析几何以及物理、
化学等运算的工具.本考点在中考时单独命题,形式多以解答题为主
知识
与技
能
1.了解三元一次方程组及其相关概念;
2.掌握解简单的三元一次方程组的方法
过程
与方
法
1.通过对方程组中未知数的特点的观察分析,明确解三元一次方程组的主
要思想是“消元”,从而促成未知向已知转化,培养观察能力和体会化归的思
想;
2.通过代入法、加减法解三元一次方程组及选用合理、简捷的方法解方程
组的训练,培养运算能力
教
学
目
标
情感、
态度
与价
值观
通过研究解决问题的方法,培养学生合作交流的意识与探究精神
重点 利用消元思想解某些简单的三元一次方程组
难点 正确、灵活地选择代入法和加减法解三元一次方程组
教学
重点
难点 易错 对用含一个未知数的代数式来表示另一个未知数的变形不熟练,从而导致6
点 解答错误
【预习效果检测】
[解析] {x-2y=9,①
x+y-z=7,②
2x-3y+z=12,③
①中缺少未知数 z,解法一:由①得 x=2y+9,把 x=2y+
9 分别代入②③,得到一个关于 y,z 的二元一次方程组;解法二:既然①中不含 z,那么在②
和③中消去 z 后,得到一个关于 x,y 的方程 3x-2y=19 与①联立,得到一个关于 x,y 的二
元一次方程组.
解:{x-2y=9,①
x+y-z=7,②
2x-3y+z=12,③
解法一:由①,得 x=2y+9.④
把④分别代入②③,得{3y-z=-2,
y+z=-6.
解这个方程组,得{y=-2,
z=-4.
把 y=-2 代入④,得 x=5.
所以原方程组的解为{x=5,
y=-2,
z=-4.
解法二:②+③,得 3x-2y=19.④
联立①与④,得{x-2y=9,
3x-2y=19.
解这个方程组,得{x=5,
y=-2.
把 x=5,y=-2 代入②,
得 5-2-z=7,
所以 z=-4.
所以原方程组的解为{x=5,
y=-2,
z=-4.
【重难互动探究】
例 1 [解析] {2x+4y-3z=9,①
3x-2y-4z=8,②
5x-6y-5z=7,③
解法一(用代入法):方程组中,未知数的系数绝对值
较小的方程有①和②.若选用①,则用含 y,z 的式子表示 x,并分别代入②③消去 x,得关于
y,z 的二元一次方程组;若选用②,则用含 x,z 的式子表示 y,并分别代入①③,消去 y,
得到关于 x,z 的二元一次方程组,其中选用先消去 y 的解法较简单;解法二(用加减法):方
程组中,相同未知数的系数绝对值之间存在相等或成整数倍的关系时,可用加减法.如本题
可消去 y.7
解:{2x+4y-3z=9,①
3x-2y-4z=8,②
5x-6y-5z=7,③
解法一(用代入法):由②,
得-2y=8-3x+4z,
y=-4+
3
2x-2z.④
把④代入①,得 2x+4(-4+
3
2x-2z)-3z=9,
即 8x-11z=25.⑤
把④代入③,得 5x-6(-4+
3
2x-2z)-5z=7,
即-4x+7z=-17.⑥
⑤与⑥组成方程组为{8x-11z=25,
-4x+7z=-17,
解这个方程组,得{x=-1,
z=-3.
把 x=-1,z=-3 代入④,得 y=
1
2,
所以原方程组的解是{x=-1,
y=
1
2,
z=-3.
解法二(用加减法):②×2,
得 6x-4y-8z=16.④
①+④,得 8x-11z=25.⑤
②×(-3),得
-9x+6y+12z=-24.⑥
③+⑥,得-4x+7z=-17.⑦
以下解法同解法一,略.
例 2 [解析] (1){x+y=7,①
y+z=8,②
z+x=9,③
因为三个方程相同未知数的系数之和相等,所以三个方
程相加,除以 2 后,再分别与①②③相减,依次得到 z,x,y 的值;
(2){x ∶ y=3 ∶ 2,①
y ∶ z=5 ∶ 4,②
x+y+z=66,③
解法一:由比例的性质,将①②分别变形为 2x=3y 和 4y=5z;
解法二:因为①②中的 y 的份数分别为 2 份、5 份,其最小公倍数为 10 份,所以将①化为x∶y
=15∶10,将②化为 y∶z=10∶8,则 x∶y∶z=15∶10∶8,故可设 x=15k,y=10k,z=
8k(k≠0),然后代入③中,求出 k 的值,即可求出 x,y,z 的值.
解: (1){x+y=7,①
y+z=8,②
z+x=9,③
①+②+③,得8
2x+2y+2z=24,x+y+z=12.④
④-①,得 z=5.④-②,得 x=4.
④-③,得 y=3.所以原方程组的解是{x=4,
y=3,
z=5.
(2){x ∶ y=3 ∶ 2,①
y ∶ z=5 ∶ 4,②
x+y+z=66,③
由①,得 x∶y=15∶10,
由②,得 y∶z=10∶8,
所以 x∶y∶z=15∶10∶8.
设 x=15k,y=10k,z=8k,并代入③,得
15k+10k+8k=66,所以 k=2,
所以 x=30,y=20,z=16.
所以原方程组的解是{x=30,
y=20,
z=16.
【课堂总结反思】
[反思]
13
3
[解析] 解法一:设 x=3k,y=4k,z=5k(k≠0),代入
x+2y+3z
2x ,得
3k+8k+15k
6k =
13
3 .
解法二:特值法(仅针对填空、选择题):假设 x=3,y=4,z=5,代入求得
x+2y+3x
2x =
13
3 .
【作业高效训练】
[课堂达标]
1.A
2.[解析] A 把{x=1,
y=1,
z=2
代入四个选项逐一检验.
3.[解析]A 把三个方程的两边分别相加,再除以 2,得 x+y+z=6 或将选项逐一代入
方程组验证.前一种解法称之为直接法;后一种解法称之为逆推验证法.
4.[解析] B ①×2+③,得 4a-b=7.⑤
故(2)错,选择 B.
5.C
6.[答案] z=2-
1
2x+
3
4y
[解析] 4z=8-2x+3y,z=2-
1
2x+
3
4y.
7.[答案] -19
[解析] 把{x=-1,
y=2,
z=1
代入方程,得 3×(-1)+2×2+m·1=0,得 m=-1.
8.[答案] 3
[解析] 三个方程相加得 2x+2y+2z=6,所以 x+y+z=3.
9.[答案] (答案不唯一){3x+3y=8,
x+3y=5 2x=3
x=
3
2
7
6
5
6
10.[解析] 利用加减法消掉一个未知数,将三元一次方程组转化为二元一次方程组,再
进行解答.
解:(1){2x+y-3z=3,①
3x-y+2z=-1,②
x-y-z=5,③
由①+③,得 3x-4x=8.④
由②-③,得 2x+3z=-6.⑤
联立④⑤,得{3x-4z=8,④
2x+3z=-6,⑤
解得{x=0,
z=-2.
把 x=0,z=-2 代入③,得 y=-3.
所以原方程组的解是{x=0,
y=-3,
z=-2.
(2)依题意,得{x+3y=5,
y-2z=5,
x+z=5,
Error!
②+③×2,得 2x+y=15.④
由①④组成方程组,得{x+3y=5,
2x+y=15,
解得{x=8,
y=-1.
把 x=8 代入③,得 z=-3.
所以原方程组的解是{x=8,
y=-1,
z=-3.
(3){2x+3y+z=6,①
x-y+2z=-1,②
x+2y-z=5,③
③+①,得 3x+5y=11.④
③×2+②,得 3x+3y=9.⑤
④-⑤,得 2y=2,y=1.
将 y=1 代入⑤,得 3x=6,x=2.
将 x=2,y=1 代入①,得 z=-1.10
所以原方程组的解为{x=2,
y=1,
z=-1.
11.解:由题意,得{x-2=0,
3x-6y=0,
3y+z=0,
解得{x=2,
y=1,
z=-3,
所以 x+y+z=2+1+(-3)=0.
12.解:设甲、乙、丙三个小组分别植树 x 棵、y 棵和 z 棵.根据题意,得{x+y+z=50,
1
4(x+z )=y,
x=y+z,
解得{x=25,
y=10,
z=15.
答:甲、乙、丙三个小组各植树 25 棵、10 棵和 15 棵.
13.解:依题意,得{2x+3y=12,
3x+4y=17,
3z=27,
解得{x=3,
y=2,
z=9.
答:解密得到的明文是 3,2,9.
14.解:根据规定得|3 y
2 x |=3x-2y=1,|x z
-3 5|=5x+3z=8,|3 z
6 y |=3y-6z=-3.
所以{3x-2y=1,①
5x+3z=8,②
3y-6z=-3,③
②×2+③,得 10x+3y=13.④
①与④组成二元一次方程组为{3x-2y=1,
10x+3y=13,
解得{x=1,
y=1. 把 y=1 代入③,得 z=1,
所以原方程组的解为{x=1,
y=1,
z=1.
[数学活动]
解:{x+y=3a,①
y+z=5a,②
z+x=4a,③
解法 1:②-①,得 z-x=2a.④
③+④,得 2z=6a,z=3a.
把 z=3a 分别代入②和③,得 y=2a,x=a.
∴{x=a,
y=2a,
z=3a.
将其代入 x-2y+3z=-10,得 a-2×2a+3×3a=-10,解得 a=-
5
3.11
解法 2(技巧解法):
①+②+③,得 2(x+y+z)=12a,
即 x+y+z=6a.⑤
⑤-①,得 z=3a;⑤-②,得 x=a;⑤-③,得 y=2a.
∴{x=a,
y=2a,
z=3a.
以下同解法 1.