2-26 用整体思想解决二元一次方程组（知识讲解）-（浙教版）

专题2.26用整体思想解决二元一次方程组（知识讲解）【学习目标】1．理解整体思想的含义；2．会运用整体加减法、整体代入法解二元一次方程组；3.会运用整体思想解决二元一次方程组中的大数问题.【要点梳理】要点一、整体思想的理解1、所谓整体是从问题的整体性质出发，突出对问题的整体结构的分析和改造，发现问题的整体特征，把握它们之间的关系，进行有目的、有意识的整体处理的数学思想。2、整体思想就是从问题的整体性质出发，突出对问题的整体结构的分析和改造，发现问题的整体结构特征，善于用"集成"的眼光，把某些式子或图形看成一个整体，把握它们之间的关联，进行有目的、有意识的整体处理。3、整体思想方法在代数式的化简与求值、解方程(组)、几何解证等方面都有广泛的应用，整体代入、叠加叠乘处理、整体运算、整体设元、整体处理、几何中的补形等都是整体思想方法在解数学问题中的具体运用。整体思想，方程思想及例题含答案要点二、整体思想在二元一次方程中的解法方法：1、整体代入法；2、整体加减法。作用：1、解决大数的二元一次方程组；2、解决二元一次方程组中参数问题；3、解决高次方程组问题，达到降次作用。【典型例题】类型一、整体代入法和加减法1、．对于某些数学问题，灵活运用整体思想，可以化难为易．在解二元一次方程组时，就可以运用整体代入法．如解方程组：解：把②代入①，得x＋2×1＝3，解得x＝1.把x＝1代入②，得y＝0.所以方程组的解为请用同样的方法解方程组：.【答案】分析：仿照已知整体代入法求出方程组的解即可.解：由①得，③

把③代入②得，，，

把代入③得，

∴

点拨：考查了解二元一次方程组，利用了消元思想，常用的方法有代入消元法和加减消元法，根据题目选择合适的方法.举一反三：【变式1】题目：满足方程组的x与y的值的和是2，求k的值．按照常规方法，顺着题目思路解关于x，y的二元一次方程组，分别求出xy的值（含有字母k），再由x＋y＝2，构造关于k的方程求解，从而得出k值．（1）某数学兴趣小组对本题的解法又进行了探究利用整体思想，对于方程组中每个方程变形得到“x＋y”这个整体，或者对方程组的两个方程进行加减变形得到“x＋y”整体值，从而求出k值请你运用这种整体思想的方法，完成题目的解答过程．（2）小勇同学的解答是：观察方程①，令3x＝k，5y＝1解得y＝，3x＋y＝2，∴x＝∴k＝3×＝把x＝，y＝代入方程②得k＝﹣所以k的值为或﹣．请诊断分析并评价“小勇同学的解答”．【答案】（1）；（2）“小勇同学的解答”错误，诊断分析和评价见解析【分析】（1）由两种方法分别得出2=5-5k，求解即可；（2）从二元一次方程的解和二元一次方程组的解的概念进行诊断分析，再从创新的角度进行评价即可．解：（1）方法一：②×2得：4x+6y=6-4k③，由③-①得：x+y=5-5k，∵x+y=2，∴2=5-5k，解得：k=，方法二：由①-②得：x+2y=3k-2③，由②-③得：x+y=5-5k，∵x+y=2，∴2=5-5k，解得：k=；（2）“小勇同学的解答”错误，理由如下：∵令3x=k，5y=1，求出的x、y的值只是方程①的一个解，而方程①有无数个解，根据方程组的解的概念，仅有方程①或方程②的某一个解中的x、y求出的k值不一定适合方程组中的另一个方程；只有当方程①、②取公共解时，k和x、y之间对应的数量关系才能成立，这时，求得的k=才是正确答案；另一方面，小勇的解答虽然错误，但他的思维给我们有创新的感觉，也让我们巩固加深了对方程组解的概念的连接，同时启发我们平时在学习中，要善于多角度去探索问题，寻求新颖的解题方法．【点拨】本题考查了二元一次方程组的应用、二元一次方程的解、一元一次方程的解法以及整体思想的应用等知识；熟练掌握二元一次方程组的解法，由整体思想得出2=5-5k是解题的关键．【变式2】【阅读感悟】一些关于方程组的问题，若求的结果不是每一个未知数的值，而是关于未知数的式子的值，如以下问题：已知实数，满足①，②，求和的值．本题的常规思路是将①②两式联立组成方程组，解得，的值再代入欲求值的式子得到答案，常规思路运算量比较大．其实，仔细观察两个方程未知数的系数之间的关系，本题还可以通过适当变形整体求得式子的值，如由①－②可得，由①+②×2可得．这样的解题思想就是通常所说的“整体思想”．【解决问题】（1）已知二元一次方程组，则，．（2）某班开展安全教育知识竞赛需购买奖品，买5支铅笔、3块橡皮、2本日记本共需32元，买9支铅笔、5块橡皮、3本日记本共需58元，则购买20支铅笔、20块橡皮、20本日记本共需多少元？（3）对于实数，，定义新运算：，其中，，是常数，等式右边是通常的加法和乘法运算．已知，，求的值．【答案】（1）－4，4；（2）购买20支铅笔、20块橡皮、20本日记本共需120元；（3）1【分析】（1）由①-②得2x-2y=-8，则x-y=-4，再由①+②得4x+4y=16，则x+y=4；（2）设1支铅笔x元，1块橡皮y元，1本日记本z元，由题意：买5支铅笔、3块橡皮、2本日记本共需32元，买9支铅笔、5块橡皮、3本日记本共需58元，列出方程组，再由整体思想”求出x+y+z=6，即可求解；（3）由定义新运算：x※y=ax+by+c得1※4=a+4b+c=16①，1※5=a+5b+c=21②，求出a+b+c=1，即可求解．解：（1），①-②得：2x-2y=-8，∴x-y=-4，①+②得：4x+4y=16，∴x+y=4，故答案为：-4，4；（2）设1支铅笔x元，1块橡皮y元，1本日记本z元，由题意得：，①×2-②得：x+y+z=6，∴20x+20y+20z=20（x+y+z）=20×6=120，即购买20支铅笔、20块橡皮、20本日记本共需120元；（3）∵x※y=ax+by+c，∴1※4=a+4b+c=16①，1※5=a+5b+c=21②，②-①得：b=5，∴a+c=16-4b=-4，∴a+b+c=1，∴1※1=a+b+c=1．【点拨】本题考查了二元一次方程组的应用、整体思想以及新运算等知识；熟练掌握整体思想和新运算，找准等量关系，列出方程组是解题的关键．类型二、整体思想解决大数问题2、阅读下列解方程组的方法，然后解答问题：解方程组时，小明发现如果用常规的代入消元法、加减消元法来解，计算量大，且易出现运算错误，他采用下面的解法则比较简单：②-①得：，即．③得：．④①-④得：，代入③得．所以这个方程组的解是．(1)请你运用小明的方法解方程组．(2)规律探究：猜想关于、的方程组的解是______．【答案】(1)；(2)．【分析】（1）根据题意，利用例题方法求解即可；（2）根据题意，利用例题方法求解即可得．解：，得：，即，得：，得：，即，将代入得，所以这个方程组得解是；解：，得：，即，得：，得：，解得，将代入得：，所以这个方程组得解是，故答案为：．【点拨】题目主要考查二元一次方程组的求法，理解题意，熟练掌握运用二元一次方程组的解法是解题关键．举一反三：【变式】阅读下列解方程组的方法，然后回答问题．解方程组解：由①-②得即③，③×16得④②-④得，把代入③得解得：原方程组的解是请你仿照上面的解法解方程组．【答案】．【分析】模仿材料发现第一个方程中各项系数都比第二个方程的各项系数都大3，可采用材料方法①﹣②得：x+y＝1③，①﹣③×2021得：x＝4，再求y即可．解：①﹣②得：3x+3y＝3，即x+y＝1③①﹣③×2021得：x＝4把x＝4代入③得：y＝-3所以原方程组的解为．【点拨】本题考查解二元一次方程组．掌握抓住方程组的特征，用加减法解方程组是解题关键．①类型三、整体思想解决参数问题3、把某个式子看成一个整体，用一个字母代替它．从而使问题得到简化，这叫整体代换或换元思想，请根据上面的思想解决下面问题：若关于、的二元一次方程组的解是，则关于、的二元一次方程组的解是_________．【答案】【分析】对比两个方程组，可得a+b就是第一个方程组中的x，即a+b=1，同理：a-b=2，可得方程组解出即可．∵关于x、y的二元一次方程组的解是，∴关于a．b的二元一次方程组满足，解得，故关于a．b的二元一次方程组的解是故答案为：，.【点拨】此题考查了解二元一次方程组，利用了整体换元的思想解决问题，注意第一个和第二个方程组中的右边要统一．举一反三：【变式】阅读下列文字，请仔细体会其中的数学思想．（1）解方程组，我们利用加减消元法，很快可以求得此方程组的解为；（2）如何解方程组呢？我们可以把m+5，n+3看成一个整体，设m+5＝x，n+3＝y，很快可以求出原方程组的解为；（3）由此请你解决下列问题：若关于m，n的方程组与有相同的解，求a、b的值．【答案】（1）；（2）；（3）a＝3，b＝2．【分析】（1）利用加减消元法，可以求得；（2）利用换元法，设m+5=x，n+3=y，则方程组化为（1）中的方程组，可求得x，y的值进一步可求出原方程组的解；（3）把am和bn当成一个整体利用已知条件可求出am和bn，再把bn代入2m-bn=-2中求出m的值，然后把m的值代入3m+n=5可求出n的值，继而可求出a、b的值．解：（1）两个方程相加得，∴，把代入得，∴方程组的解为：；故答案是：；（2）设m+5＝x，n+3＝y，则原方程组可化为，由（1）可得：，∴m+5＝1，n+3＝2，∴m＝-4，n＝-1，∴，故答案是：；(3)由方程组与有相同的解可得方程组，解得，把bn＝4代入方程2m﹣bn＝﹣2得2m＝2，解得m＝1，再把m＝1代入3m+n＝5得3+n＝5，解得n＝2，把m＝1代入am＝3得：a＝3，把n＝2代入bn＝4得：b＝2，所以a＝3，b＝2．【点拨】本题主要考查二元一次方程组的解法，重点是考查整体思想及换元法的应用，解题的关键是理解好整体思想．类型四、整体思想解决高次方程组问题4、[阅读材料]善于思考的小明在解方程组时，采用了一种“整体代换”的解法：解：将方程变形：，即，把方程代入得：，所以，将代入得，所以原方程组的解为．[解决问题]（1）模仿小明的“整体代换”法解方程组，（2）已知x，y满足方程组，求的值．【答案】（1）原方程组的解为；（2）【分析】（1）根据题意，利用整体的思想进行解方程组，即可得到答案；（2）根据题意，利用整体的思想进行解方程组，即可得到答案．解：将方程变形得:把方程代入得:，所以将代入得，所以原方程组的解为；，把方程变形，得到，然后把代入，得，∴，∴；【点拨】本题考查了方程组的“整体代入”的解法．整体代入法，就是变形组中的一个方程，使该方程左边变形为另一个方程的左边的倍数加一个未知数的形式，整体代入，求出一个未知数，再代入求出另一个未知数．举一反三：【变式】已知x，y满足方程