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解二元一次方程的公式

2025-10-08 05:25:31

问题描述:

解二元一次方程的公式!时间紧迫,求快速解答!

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2025-10-08 05:25:31

解二元一次方程的公式】在数学学习中,二元一次方程组是常见的基础内容。它由两个含有两个未知数的一次方程组成,通常形式为:

$$

\begin{cases}

a_1x + b_1y = c_1 \\

a_2x + b_2y = c_2

\end{cases}

$$

为了求解这样的方程组,我们可以通过代入法、消元法或公式法来实现。其中,公式法是一种更为系统和直接的方法,适用于所有可解的二元一次方程组。

一、解二元一次方程的公式

对于一般的二元一次方程组:

$$

\begin{cases}

a_1x + b_1y = c_1 \\

a_2x + b_2y = c_2

\end{cases}

$$

我们可以使用克莱姆法则(Cramer's Rule) 或 行列式法 来求解。其核心公式如下:

设:

$$

D = \begin{vmatrix}

a_1 & b_1 \\

a_2 & b_2

\end{vmatrix} = a_1b_2 - a_2b_1

$$

$$

D_x = \begin{vmatrix}

c_1 & b_1 \\

c_2 & b_2

\end{vmatrix} = c_1b_2 - c_2b_1

$$

$$

D_y = \begin{vmatrix}

a_1 & c_1 \\

a_2 & c_2

\end{vmatrix} = a_1c_2 - a_2c_1

$$

则:

$$

x = \frac{D_x}{D}, \quad y = \frac{D_y}{D}

$$

当 $ D \neq 0 $ 时,方程组有唯一解;若 $ D = 0 $,则需进一步判断是否有无穷解或无解。

二、解题步骤总结

步骤 内容
1 写出方程组的标准形式:$ 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 计算 $ D_x = c_1b_2 - c_2b_1 $ 和 $ D_y = a_1c_2 - a_2c_1 $
4 若 $ D \neq 0 $,则解为 $ x = \frac{D_x}{D} $,$ y = \frac{D_y}{D} $
5 若 $ D = 0 $,需进一步分析是否为无解或无穷解

三、示例说明

例如,解以下方程组:

$$

\begin{cases}

2x + 3y = 8 \\

4x + 5y = 14

\end{cases}

$$

计算:

- $ D = (2)(5) - (4)(3) = 10 - 12 = -2 $

- $ D_x = (8)(5) - (14)(3) = 40 - 42 = -2 $

- $ D_y = (2)(14) - (4)(8) = 28 - 32 = -4 $

因此:

- $ x = \frac{-2}{-2} = 1 $

- $ y = \frac{-4}{-2} = 2 $

最终解为:$ x = 1 $,$ y = 2 $

四、注意事项

- 公式法适用于所有线性无关的二元一次方程组;

- 当 $ D = 0 $ 时,可能没有解或有无限多解,需结合其他方法判断;

- 在实际应用中,应优先检查方程组是否为矛盾或一致;

- 对于非整数系数,结果可能会出现分数或小数,需注意精度问题。

通过掌握这些公式与步骤,可以高效地解决大部分二元一次方程组问题,提升数学运算能力与逻辑思维水平。

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