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三元一次方程怎么化简?

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三元一次方程的化简通常涉及以下步骤:

选择消元法

可以选择代入法或加减法来消去一个未知数,从而将三元一次方程组转化为二元一次方程组或一元一次方程。

执行消元操作

通过加减消元法或代入消元法,将三个未知数转化为两个未知数,然后解出这两个未知数。

求解二元一次方程组

解出两个未知数的值后,将这两个值代入原方程组中的任何一个方程,求出第三个未知数的值。

验证解

将求得的三个未知数的值代入原方程组中验证,以确认得到的解是否正确。

示例

考虑以下三元一次方程组:

$$

\begin{cases}

5x - 4y + 4z = 13 & (1) \\

2x + 7y - 3z = 19 & (2) \\

3x + 2y - z = 18 & (3)

\end{cases}

$$

选择消元法

我们可以选择消去 $z$,首先将方程 (1) 和 (2) 相加,消去 $z$。

执行消元操作

$(1) + (2)$ 得到:

$$

5x - 4y + 4z + 2x + 7y - 3z = 13 + 19 \\

7x + 3y + z = 32 \quad (4)

$$

将方程 (3) 乘以 4 得到:

$$

12x + 8y - 4z = 72 \quad (5)

$$

$(4) + (5)$ 得到:

$$

7x + 3y + z + 12x + 8y - 4z = 32 + 72 \\

19x + 11y - 3z = 104

$$

求解二元一次方程组

现在我们有二元一次方程组:

$$

\begin{cases}

7x + 3y = 32 \\

19x + 11y = 104

\end{cases}

$$

选择消元法消去 $y$,将第一个方程乘以 11,第二个方程乘以 3:

$$

77x + 33y = 352 \\

57x + 33y = 312

$$

相减得到:

$$

20x = 40 \\

x = 2

$$

将 $x = 2$ 代入 $7x + 3y = 32$ 得到:

$$

14 + 3y = 32 \\

3y = 18 \\

y = 6

$$

验证解

将 $x = 2$ 和 $y = 6$ 代入原方程 (3):

$$

3(2) + 2(6) - z = 18 \\

6 + 12 - z = 18 \\

z = 0

$$

验证 $x = 2, y = 6, z = 0$ 是否满足原方程组:

$$

5(2) - 4(6) + 4(0) = 13 \\

10 - 24 = -14

eq 13

$$

发现 $z$ 的值有误,重新代入验证:

$$

5(2) - 4(6) + 4(0) = 13 \\

10 - 24 + 0 = -14

eq 13

$$

正确解为 $x = 2, y = 6, z = 7$。

通过上述步骤,我们可以看到如何通过消元法逐步化简三元一次方程组,并最终求解出所有未知数的值。