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解二元一次方程的公式

2026-01-31 22:15:53
最佳答案

解二元一次方程的公式】在数学中,二元一次方程组是由两个含有两个未知数的一次方程组成的方程组。求解这类方程组是初中数学的重要内容之一,也是后续学习线性代数的基础。常见的解法包括代入法、消元法和公式法(即克莱姆法则)。本文将对“解二元一次方程的公式”进行总结,并通过表格形式展示关键公式与步骤。

一、什么是二元一次方程?

二元一次方程是指含有两个未知数(通常为x和y),且未知数的次数均为1的方程。例如:

- $ a_1x + b_1y = c_1 $

- $ a_2x + b_2y = c_2 $

其中,$ a_1, b_1, c_1, a_2, b_2, c_2 $ 是常数,且 $ a_1 $ 和 $ b_1 $ 不同时为零,$ a_2 $ 和 $ b_2 $ 也不同时为零。

二、解二元一次方程的公式

1. 克莱姆法则(Cramer's Rule)

若系数矩阵的行列式不为零,可使用克莱姆法则直接求出解。

设方程组为:

$$

\begin{cases}

a_1x + b_1y = c_1 \\

a_2x + b_2y = c_2

\end{cases}

$$

则其解为:

$$

x = \frac{

\begin{vmatrix}

c_1 & b_1 \\

c_2 & b_2

\end{vmatrix}

}{D}, \quad

y = \frac{

\begin{vmatrix}

a_1 & c_1 \\

a_2 & c_2

\end{vmatrix}

}{D}

$$

其中,行列式 $ D $ 为:

$$

D =

\begin{vmatrix}

a_1 & b_1 \\

a_2 & b_2

\end{vmatrix}

= a_1b_2 - a_2b_1

$$

注意:当 $ D = 0 $ 时,该方法不适用,可能无解或有无穷多解。

三、解题步骤总结

步骤 内容
1 写出方程组的形式:$ a_1x + b_1y = c_1 $,$ a_2x + b_2y = c_2 $
2 计算行列式 $ D = a_1b_2 - a_2b_1 $
3 若 $ D \neq 0 $,继续计算 $ x $ 和 $ y $ 的值
4 用克莱姆公式分别求出 $ x $ 和 $ y $
5 验证解是否满足原方程

四、典型例题

例题:

解方程组:

$$

\begin{cases}

2x + 3y = 8 \\

4x - y = 2

\end{cases}

$$

解:

1. 系数矩阵行列式:

$$

D =

\begin{vmatrix}

2 & 3 \\

4 & -1

\end{vmatrix}

= (2)(-1) - (4)(3) = -2 - 12 = -14

$$

2. 求 $ x $:

$$

x = \frac{

\begin{vmatrix}

8 & 3 \\

2 & -1

\end{vmatrix}

}{-14} = \frac{(8)(-1) - (2)(3)}{-14} = \frac{-8 -6}{-14} = \frac{-14}{-14} = 1

$$

3. 求 $ y $:

$$

y = \frac{

\begin{vmatrix}

2 & 8 \\

4 & 2

\end{vmatrix}

}{-14} = \frac{(2)(2) - (4)(8)}{-14} = \frac{4 - 32}{-14} = \frac{-28}{-14} = 2

$$

结论: 方程组的解为 $ x = 1 $,$ y = 2 $

五、小结

通过克莱姆法则,可以快速求解二元一次方程组的解,前提是系数矩阵的行列式不为零。掌握这一公式,有助于提高解题效率,尤其适用于考试或需要快速得出答案的场景。建议结合代入法或消元法进行验证,确保结果准确。

表格总结:

公式名称 公式表达式
行列式 D $ D = a_1b_2 - a_2b_1 $
解 x $ x = \frac{

\begin{vmatrix}

c_1 & b_1 \\

c_2 & b_2

\end{vmatrix}

}{D} $ 解 y $ y = \frac{

\begin{vmatrix}

a_1 & c_1 \\

a_2 & c_2

\end{vmatrix}

}{D} $

以上就是【解二元一次方程的公式】相关内容,希望对您有所帮助。

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适用条件 当 $ D \neq 0 $ 时,方程组有唯一解;否则可能无解或无穷解