二元一次方程

基礎

兩條方程兩個未知數,用代入或者消元法找 x 和 y。

適合:中三數學 · 單元:數與代數 · 建議學習路徑第 4/37 課

學完呢課,你會識:
  • 二元一次方程 = 兩條方程,兩個未知數
  • 代入法:將一條代入另一條
  • 消元法:兩條加減消走一個未知數
數學Mathematics

1重點摘要 Summary

兩條方程兩個未知數,用代入或者消元法找 x 和 y。

2生字卡 Vocabulary

S
Simultaneous equations聯立方程

兩條或以上方程,同時有同一組未知數。

U
Unknown未知數

要找出的變數,通常是 x 和 y。

S
Substitution method代入法

將一條方程代入另一條。

E
Elimination method消元法

兩條加減消走一個未知數。

S
Solution解

滿足所有方程的 (x, y) 組合。

L
Linear equation一次方程

最高次方是 1 的方程。例:2x + 3y = 7。

C
Coefficient係數

未知數前面的數字。2x 裡面係數是 2。

C
Consistent有解

方程組有答案。兩線相交 = 有解。

3逐步講解 Steps

  1. 1. 什麼是二元一次方程?二元一次方程組是指兩條各含兩個未知數(通常記作 x 和 y)的一次方程,例如 x + y = 5 與 x − y = 1。單獨一條方程有無限多組解,必須兩條一起考慮,找出一對同時滿足兩條方程的 (x, y),才算完整解開。「一次」指未知數的最高次方是 1,即不會出現 x² 或 xy 一類的項。
  2. 2. 方法一:代入消元法當其中一條方程已寫成「y = ...」或「x = ...」的形式時,代入法最方便。以 y = x + 1 及 x + y = 5 為例:第一步把第一條整式代入第二條的 y,得 x + (x + 1) = 5;第二步合併同類項,得 2x + 1 = 5,移項後 2x = 4,解得 x = 2。這樣兩個未知數暫時變成一個,可以直接求解。
  3. 3. 代入法:回代求另一未知數求得 x = 2 後尚未完成,還要把 x 代回最初那條最簡單的方程求 y:代入 y = x + 1,得 y = 2 + 1 = 3。所以這一組的解是 x = 2,y = 3。常見錯誤是求出 x 便停筆,忘記二元方程組必須交出兩個答案;答題時宜按 x、y 順序清楚寫明,並檢查代入另一條方程是否同樣成立。
  4. 4. 方法二:加減消元法當兩條方程中同一未知數的係數相同或相反時,加減消元法最快。以 x + y = 5 及 x − y = 1 為例:把兩條方程相加,左邊 (x + y) + (x − y) = 2x,右邊 5 + 1 = 6,y 的項互相抵消,得 2x = 6,即 x = 3。若係數不相同,可先把某一條乘以適當倍數,使其中一個未知數的係數變成相同或相反,再相加或相減消去它。
  5. 5. 消元法:回代求另一未知數把 x = 3 代回第一條方程 x + y = 5:3 + y = 5,移項得 y = 2。因此這一組的解是 x = 3,y = 2。回代時宜選係數最簡單、計算量最少的一條方程;若代入後無故出現小數或分數,通常表示之前的消元步驟有錯,應回頭逐步檢查,而不是勉強把錯誤的數值繼續算下去。
  6. 6. 驗算與考試提示求出答案後,把 x、y 這一對數值同時代入兩條原方程檢查:x + y = 3 + 2 = 5 ✓,x − y = 3 − 2 = 1 ✓,兩條都成立才算正確。只驗一條並不足夠,因為滿足單一條方程的解有無限多個。DSE 提示:應用題先把文字轉成兩條方程再解;最後必須回應題目所問,例如寫出物品的價錢,而不是只交出 x、y 的數值。

4圖解 Diagrams

聯立方程:代入消元法 Substitution methody = 2x + 1 …… ①x + y = 7 …… ②① 代入 ②:x + (2x + 1) = 73x + 1 = 7 → x = 2代返 ①:y = 2(2) + 1 = 5答:x = 2,y = 5檢查:2 + 5 = 7 ✓|兩條直線嘅交點就係共同解——圖像法都搵到同一點揀方法:一條已經寫明 y= → 代入快;兩條都齊 → 加減消元快
圖 1:聯立方程代入法

5例題示範 Example

解:2x + y = 7,x − y = 2

  1. 兩條加起來:(2x+y) + (x−y) = 7+2
  2. 3x = 9 → x = 3
  3. 代入 x−y=2:3−y=2 → y=1
  4. 答案:x=3, y=1
  5. 答案:x=3, y=1

6常見錯誤 Mistakes

✗ 代入錯:y=x+1 代入 x+y=5 變成 x+x=5 ✗
✓ 要把整條 x+1 代入:x + (x+1) = 2x + 1 = 5 → x = 2。
✗ 消元不消淨:x+y=5,x−y=1,加起來 = 2x+2y=6 ✗
✓ y 要互相抵消:剩下 2x = 6 → x = 3。
✗ 找完 x 就停,不找 y ✗
✓ 二元方程有兩個答案!找完 x 還要找 y。
✗ 驗算只代入一條方程 ✗
✓ 要代入兩條都對先算!

75 題快測 Quick check

Q1解:x + y = 5,x − y = 1

Q2解:y = x + 1,x + y = 5

Q3解:2x + y = 7,x − y = 2

Q4解:x + y = 10,x = 4

Q5解:3x + y = 11,x + y = 5

8重點回顧 Recap

  • 二元一次方程 = 兩條方程,兩個未知數
  • 代入法:將一條代入另一條
  • 消元法:兩條加減消走一個未知數
  • 找完 x 還要找 y
  • 兩條都代入驗算先穩妥

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