KNOWLEDGE HYPERMARKET


Методы решения систем уравнений
Строка 17: Строка 17:
'''Ответ:'''  [[Image:Al615.jpg]]  
'''Ответ:'''  [[Image:Al615.jpg]]  
-
'''3. Метод введения новых переменных'''<br>С методом введения новой переменной при решении рациональных уравнений с одной переменной вы познакомились в курсе алгебры 8-го класса. Суть этого метода при решении систем уравнений та же самая, но с технической точки зрения имеются некоторые особенности, которые мы и обсудим в следующих примерах.<br>'''Пример 3.''' Решить систему уравнений [[Image:al616.jpg]]
+
'''3. Метод введения новых переменных'''<br>С методом введения новой переменной при решении рациональных уравнений с одной переменной вы познакомились в курсе алгебры 8-го класса. Суть этого метода при решении систем уравнений та же самая, но с технической точки зрения имеются некоторые особенности, которые мы и обсудим в следующих примерах.<br>'''Пример 3.''' Решить систему уравнений [[Image:Al616.jpg]]  
-
'''Решение.''' Введем новую переменную [[Image:al617.jpg]] Тогда первое уравнение системы можно будет переписать в более простом виде: [[Image:al618.jpg]] Решим это уравнение относительно переменной t:
+
'''Решение.''' Введем новую переменную [[Image:Al617.jpg]] Тогда первое уравнение системы можно будет переписать в более простом виде: [[Image:Al618.jpg]] Решим это уравнение относительно переменной t:  
-
[[Image:al619.jpg]]<br>Оба эти значения удовлетворяют условию [[Image:al620.jpg]], а потому являются корнями рационального уравнения с переменной t.<br>Но [[Image:al621.jpg]] значит, либо [[Image:al622.jpg]] откуда находим, что х = 2у, либо&nbsp;[[Image:al623.jpg]]<br>Таким образом, с помощью метода введения новой переменной нам удалось как бы «расслоить» первое уравнение системы, достаточно сложное по виду, на два более простых уравнения:<br>х = 2 у; у — 2х.<br>  
+
[[Image:Al619.jpg]]<br>Оба эти значения удовлетворяют условию [[Image:Al620.jpg]], а потому являются корнями рационального уравнения с переменной t.<br>Но [[Image:Al621.jpg]] значит, либо [[Image:Al622.jpg]] откуда находим, что х = 2у, либо&nbsp;[[Image:Al623.jpg]]<br>Таким образом, с помощью метода введения новой переменной нам удалось как бы «расслоить» первое уравнение системы, достаточно сложное по виду, на два более простых уравнения:<br>х = 2 у; у — 2х.<br>  
-
Что же дальше? А дальше каждое из двух полученных простых уравнений нужно поочередно рассмотреть в системе с уравнением х<sup>2</sup> - у<sup>2</sup> = 3, о котором мы пока не вспоминали. Иными словами, задача сводится к решению двух систем уравнений:
+
Что же дальше? А дальше каждое из двух полученных простых уравнений нужно поочередно рассмотреть в системе с уравнением х<sup>2</sup> - у<sup>2</sup> = 3, о котором мы пока не вспоминали. Иными словами, задача сводится к решению двух систем уравнений:  
-
[[Image:al624.jpg]]
+
[[Image:Al624.jpg]]  
-
Надо найти решения первой системы, второй системы и все полученные пары значений включить в ответ. Решим первую систему уравнений:
+
Надо найти решения первой системы, второй системы и все полученные пары значений включить в ответ. Решим первую систему уравнений:  
-
[[Image:al625.jpg]]<br>Воспользуемся методом подстановки, тем более что здесь для него все готово: подставим выражение 2у вместо х во второе уравнение системы. Получим [[Image:al626.jpg]]<br>Так как х = 2у, то находим соответственно х<sub>1</sub> = 2, х<sub>2</sub> = 2. Тем самым получены два решения заданной системы: (2; 1) и (-2; -1). Решим вторую систему уравнений: [[Image:al627.jpg]]<br>Снова воспользуемся методом подстановки: подставим выражение 2х вместо у во второе уравнение системы. Получим [[Image:al628.jpg]]<br>Это уравнение не имеет корней, значит, и система уравнений не имеет решений. Таким образом, в ответ надо включить только решения первой системы.<br>'''Ответ:''' (2; 1); (-2;-1).<br>Метод введения новых переменных при решении систем двух уравнений с двумя переменными применяется в двух вариантах. '''''Первый вариант:''''' вводится одна новая переменная и используется только в одном уравнении системы. Именно так обстояло дело в примере 3.'''''Второй вариант:''''' вводятся две новые переменные и используются одновременно в обоих уравнениях системы. Так будет обстоять дело в примере 4.<br>'''Пример 4.''' Решить систему уравнений&nbsp; 2&nbsp;&nbsp;&nbsp; 3<br>х-3у 8<br>2 х + у 9<br>= 2, = 1.<br>х-3у 2 х + у Решение. Введем две новые переменные: а =<br>6 =<br>Учтем, что тогда<br>8<br>х-3 у<br>- 4а,<br>= 36.<br>2х + у&nbsp;&nbsp;&nbsp; '&nbsp;&nbsp;&nbsp; х-Зу " ' х ~ Зу<br>Это позволит переписать заданную систему в значительно более простом виде, но относительно новых переменных а и Ь:<br>\а + Ь = 2,<br>[4а - 36 = 1.<br>Применим для решения этой системы метод алгебраического сложения:<br>ГЗа + ЗЬ = 6, [4а- 36 = 1.<br>7а =7; а=1.<br>Так как а = 1, то из уравнения а + 6 = 2 находим: 1 + 6 = 2; 6=1. Таким образом, относительно переменных а и 6 мы получили одно решение:<br>[а = 1, [6 = 1.<br>Возвращаясь к переменным х и у, получаем систему уравнений<br>2<br>х-3у 3<br>2х + у<br>= 1, = 1,<br>т.е.<br>х-3 у = 2, 2х + у = 3.<br>52<br>2.6. I<br>СИСТЕМЫ УРАВНЕНИЙ<br>Применим для решения этой системы метод алгебраического сложения:<br>+ Г*-3 у-2, [6х + 3у = 9.<br>7х = 11; 11<br>11<br>И 7 22<br>Так как х = у, то из уравнения 2* + у = 3 находим: у~3-2х =<br>= 3-2-у=3-&nbsp;?<br>Таким образом, относительно перемен-<br>ных хиу мы получили одно решение:<br>11<br>1<br><br>Ответ:<br>Г11 1<br>7 ' 7<br>обратите внимание<br>равносильность систем уравнений<br>Завершим этот параграф кратким, но достаточно серьезным теоретическим разговором. Вы уже накопили некоторый опыт в решении различных уравнений: линейных, квадратных, рациональных, иррациональных. Вы знаете, что основная идея решения уравнения состоит в постепенном переходе от одного уравнения к другому, более простому, но равносильному заданному. В предыдущем параграфе мы ввели понятие равносильности для уравнений с двумя переменными. Используют это понятие и для систем уравнений.<br>Определение. Две системы уравнений с переменными х и у называют равносильными, если они имеют одни и те же решения или если обе системы не имеют решений.<br>Все три метода (подстановки, алгебраического сложения и введения новых переменных), которые<br>53<br>
+
[[Image:Al625.jpg]]<br>Воспользуемся методом подстановки, тем более что здесь для него все готово: подставим выражение 2у вместо х во второе уравнение системы. Получим [[Image:Al626.jpg]]<br>Так как х = 2у, то находим соответственно х<sub>1</sub> = 2, х<sub>2</sub> = 2. Тем самым получены два решения заданной системы: (2; 1) и (-2; -1). Решим вторую систему уравнений: [[Image:Al627.jpg]]<br>Снова воспользуемся методом подстановки: подставим выражение 2х вместо у во второе уравнение системы. Получим [[Image:Al628.jpg]]<br>Это уравнение не имеет корней, значит, и система уравнений не имеет решений. Таким образом, в ответ надо включить только решения первой системы.<br>'''Ответ:''' (2; 1); (-2;-1).<br>Метод введения новых переменных при решении систем двух уравнений с двумя переменными применяется в двух вариантах. '''''Первый вариант:''''' вводится одна новая переменная и используется только в одном уравнении системы. Именно так обстояло дело в примере 3.'''''Второй вариант:''''' вводятся две новые переменные и используются одновременно в обоих уравнениях системы. Так будет обстоять дело в примере 4.<br>'''Пример 4.''' Решить систему уравнений&nbsp;[[Image:al629.jpg]]
-
2.6. I<br>СИСТЕМЫ УРАВНЕНИЙ<br>мы обсудили в этом параграфе, абсолютно корректны с точки зрения равносильности. Иными словами, используя эти методы, мы заменяем одну систему уравнений другой, более простой, но равносильной первоначальной системе.<br>  
+
'''Решение.''' Введем две новые переменные:&nbsp;[[Image:al630.jpg]] Учтем, что тогда [[Image:al631.jpg]]
 +
 
 +
Это позволит переписать заданную систему в значительно более простом виде, но относительно новых переменных а и b:
 +
 
 +
[[Image:al632.jpg]]<br>Применим для решения этой системы метод алгебраического сложения:
 +
 
 +
[[Image:al633.jpg]]<br>Так как а = 1, то из уравнения а + 6 = 2 находим: 1 + 6 = 2; 6=1. Таким образом, относительно переменных а и b мы получили одно решение:
 +
 
 +
[[Image:al634.jpg]]<br>Возвращаясь к переменным х и у, получаем систему уравнений
 +
 
 +
[[Image:al635.jpg]]<br>Применим для решения этой системы метод алгебраического сложения: [[Image:al636.jpg]]<br>Так как [[Image:al637.jpg]] то из уравнения 2x + y = 3&nbsp; находим: [[Image:al638.jpg]]<br>Таким образом, относительно переменных хиу мы получили одно решение: [[Image:al639.jpg]]<br>'''Ответ:''' [[Image:al640.jpg]]<br>Завершим этот параграф кратким, но достаточно серьезным теоретическим разговором. Вы уже накопили некоторый опыт в решении различных уравнений: линейных, квадратных, рациональных, иррациональных. Вы знаете, что основная идея решения уравнения состоит в постепенном переходе от одного уравнения к другому, более простому, но равносильному заданному. В предыдущем параграфе мы ввели понятие равносильности для уравнений с двумя переменными. Используют это понятие и для систем уравнений.<br>'''Определение.''' Две системы уравнений с переменными х и у называют равносильными, если они имеют одни и те же решения или если обе системы не имеют решений.<br>Все три метода (подстановки, алгебраического сложения и введения новых переменных), которые мы обсудили в этом параграфе, абсолютно корректны с точки зрения равносильности. Иными словами, используя эти методы, мы заменяем одну систему уравнений другой, более простой, но равносильной первоначальной системе.<br>  
<br>  
<br>  

Версия 07:35, 29 июня 2010

Гипермаркет знаний>>Математика>>Математика 9 класс>>Математика: Методы решения систем уравнений


 МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ СИСТЕМ УРАВНЕНИЙ


В этом параграфе мы обсудим три метода решения систем уравнений, более надежные, чем графический метод, который рассмотрели в предыдущем параграфе.
1. Метод подстановки
Этот метод мы применяли в 7-м классе для решения систем линейных уравнений. Тот алгоритм, который был выработан в 7-м классе, вполне пригоден для решения систем любых двух уравнений (не обязательно линейных) с двумя переменными х и у (разумеется, переменные могут быть обозначены и другими буквами, что не имеет значения). Фактически этим алгоритмом мы воспользовались в предыдущем параграфе, когда задача о двузначном числе привела к математической модели, представляющей собой систему уравнений. Эту систему уравнений мы решили выше методом подстановки (см. пример 1 из § 4).
Алгоритм использования метода подстановки при решении системы двух уравнений с двумя переменными х, у.
1.    Выразить у через х из одного уравнения системы.
2.    Подставить полученное выражение вместо у в другое уравнение системы.
3.    Решить полученное уравнение относительно х.
4.    Подставить поочередно каждый из найденных на третьем шаге корней уравнения вместо х в выражение у через х, полученное на первом шаге.
5.    Записать ответ в виде пар значений (х; у), которые были найдены соответственно на третьем и четвертом шаге.
Переменные х и у, разумеется, равноправны, поэтому с таким же успехом мы можем на первом шаге алгоритма выразить не у через х, а х через у из одного уравнения. Обычно выбирают то уравнение, которое представляется более простым, и выражают ту переменную из него, для которой эта процедура представляется более простой.
Пример 1. Решить систему уравнений Al61.jpg
Р е ш е н и е. 1) Выразим х через у из первого уравнения системы: х = 5 - 3у.
2)    Подставим полученное выражение вместо х во второе уравнение системы: (5 - 3у) у — 2.
3)    Решим полученное уравнение: Al62.jpg
4)    Подставим поочередно каждое из найденных значений у в формулу х = 5 - Зу. Если Al63.jpg то Al64.jpg
5)    Пары (2; 1) и Al65.jpg решения заданной системы уравнений.

О тв е т: (2; 1); Al65.jpg
2. Метод алгебраического сложения
Этот метод, как и метод подстановки, знаком вам из курса алгебры 7-го класса, где он применялся для решения систем линейных уравнений. Суть метода напомним на следующем примере.
Пример 2. Решить систему уравнений Al66.jpg
Решение. Умножим все члены первого уравнения системы на 3, а второе уравнение оставим без изменения: Al67.jpg
Вычтем второе уравнение системы из ее первого уравнения:

Al68.jpg
В результате алгебраического сложения двух уравнений исходной системы получилось уравнение, более простое, чем первое и второе уравнения заданной системы. Этим более простым уравнением мы имеем право заменить любое уравнение заданной системы, например второе. Тогда заданная система уравнений заменится более простой системой: Al69.jpg
Эту систему можно решить методом подстановки. Из второго уравнения находим Al610.jpg Подставив это выражение вместо у в первое уравнение системы, получим

Al611.jpg
Осталось подставить найденные значения х в формулу Al612.jpg

Если х = 2, то Al613.jpg
Таким образом, мы нашли два решения системы: Al614.jpg

Ответ:  Al615.jpg

3. Метод введения новых переменных
С методом введения новой переменной при решении рациональных уравнений с одной переменной вы познакомились в курсе алгебры 8-го класса. Суть этого метода при решении систем уравнений та же самая, но с технической точки зрения имеются некоторые особенности, которые мы и обсудим в следующих примерах.
Пример 3. Решить систему уравнений Al616.jpg

Решение. Введем новую переменную Al617.jpg Тогда первое уравнение системы можно будет переписать в более простом виде: Al618.jpg Решим это уравнение относительно переменной t:

Al619.jpg
Оба эти значения удовлетворяют условию Al620.jpg, а потому являются корнями рационального уравнения с переменной t.
Но Al621.jpg значит, либо Al622.jpg откуда находим, что х = 2у, либо Al623.jpg
Таким образом, с помощью метода введения новой переменной нам удалось как бы «расслоить» первое уравнение системы, достаточно сложное по виду, на два более простых уравнения:
х = 2 у; у — 2х.

Что же дальше? А дальше каждое из двух полученных простых уравнений нужно поочередно рассмотреть в системе с уравнением х2 - у2 = 3, о котором мы пока не вспоминали. Иными словами, задача сводится к решению двух систем уравнений:

Al624.jpg

Надо найти решения первой системы, второй системы и все полученные пары значений включить в ответ. Решим первую систему уравнений:

Al625.jpg
Воспользуемся методом подстановки, тем более что здесь для него все готово: подставим выражение 2у вместо х во второе уравнение системы. Получим Al626.jpg
Так как х = 2у, то находим соответственно х1 = 2, х2 = 2. Тем самым получены два решения заданной системы: (2; 1) и (-2; -1). Решим вторую систему уравнений: Al627.jpg
Снова воспользуемся методом подстановки: подставим выражение 2х вместо у во второе уравнение системы. Получим Al628.jpg
Это уравнение не имеет корней, значит, и система уравнений не имеет решений. Таким образом, в ответ надо включить только решения первой системы.
Ответ: (2; 1); (-2;-1).
Метод введения новых переменных при решении систем двух уравнений с двумя переменными применяется в двух вариантах. Первый вариант: вводится одна новая переменная и используется только в одном уравнении системы. Именно так обстояло дело в примере 3.Второй вариант: вводятся две новые переменные и используются одновременно в обоих уравнениях системы. Так будет обстоять дело в примере 4.
Пример 4. Решить систему уравнений Al629.jpg

Решение. Введем две новые переменные: Al630.jpg Учтем, что тогда Al631.jpg

Это позволит переписать заданную систему в значительно более простом виде, но относительно новых переменных а и b:

Al632.jpg
Применим для решения этой системы метод алгебраического сложения:

Al633.jpg
Так как а = 1, то из уравнения а + 6 = 2 находим: 1 + 6 = 2; 6=1. Таким образом, относительно переменных а и b мы получили одно решение:

Al634.jpg
Возвращаясь к переменным х и у, получаем систему уравнений

Al635.jpg
Применим для решения этой системы метод алгебраического сложения: Al636.jpg
Так как Al637.jpg то из уравнения 2x + y = 3  находим: Al638.jpg
Таким образом, относительно переменных хиу мы получили одно решение: Al639.jpg
Ответ: Al640.jpg
Завершим этот параграф кратким, но достаточно серьезным теоретическим разговором. Вы уже накопили некоторый опыт в решении различных уравнений: линейных, квадратных, рациональных, иррациональных. Вы знаете, что основная идея решения уравнения состоит в постепенном переходе от одного уравнения к другому, более простому, но равносильному заданному. В предыдущем параграфе мы ввели понятие равносильности для уравнений с двумя переменными. Используют это понятие и для систем уравнений.
Определение. Две системы уравнений с переменными х и у называют равносильными, если они имеют одни и те же решения или если обе системы не имеют решений.
Все три метода (подстановки, алгебраического сложения и введения новых переменных), которые мы обсудили в этом параграфе, абсолютно корректны с точки зрения равносильности. Иными словами, используя эти методы, мы заменяем одну систему уравнений другой, более простой, но равносильной первоначальной системе.


А.Г. Мордкович Алгебра 9 класс


Материалы по математике онлайн, задачи и ответы по классам, планы конспектов уроков по математике скачать

Содержание урока
1236084776 kr.jpg конспект урока                       
1236084776 kr.jpg опорный каркас  
1236084776 kr.jpg презентация урока
1236084776 kr.jpg акселеративные методы 
1236084776 kr.jpg интерактивные технологии 

Практика
1236084776 kr.jpg задачи и упражнения 
1236084776 kr.jpg самопроверка
1236084776 kr.jpg практикумы, тренинги, кейсы, квесты
1236084776 kr.jpg домашние задания
1236084776 kr.jpg дискуссионные вопросы
1236084776 kr.jpg риторические вопросы от учеников
 
Иллюстрации
1236084776 kr.jpg аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
1236084776 kr.jpg фотографии, картинки 
1236084776 kr.jpg графики, таблицы, схемы
1236084776 kr.jpg юмор, анекдоты, приколы, комиксы
1236084776 kr.jpg притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
1236084776 kr.jpg рефераты
1236084776 kr.jpg статьи 
1236084776 kr.jpg фишки для любознательных 
1236084776 kr.jpg шпаргалки 
1236084776 kr.jpg учебники основные и дополнительные
1236084776 kr.jpg словарь терминов                          
1236084776 kr.jpg прочие 

Совершенствование учебников и уроков
1236084776 kr.jpg исправление ошибок в учебнике
1236084776 kr.jpg обновление фрагмента в учебнике 
1236084776 kr.jpg элементы новаторства на уроке 
1236084776 kr.jpg замена устаревших знаний новыми 
 
Только для учителей
1236084776 kr.jpg идеальные уроки 
1236084776 kr.jpg календарный план на год  
1236084776 kr.jpg методические рекомендации  
1236084776 kr.jpg программы
1236084776 kr.jpg обсуждения


Интегрированные уроки


Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.