
上一篇我哋用一個未知數解方程同買票題,記住咗兩邊要做同一個運算。今次有兩個未知數,單靠一條條件通常未夠。我哋會先睇清楚「同時成立」嘅意思,再用代入法(substitution)同消元法(elimination),將兩個未知數減到淨返一個。
聯立一次方程(simultaneous linear equations):將含有兩個未知數嘅一次方程放埋一齊,要求佢哋同時成立。解(solution)係一組未知數值,例如有次序嘅數對 ;代入同一組值之後,每條方程嘅左右兩邊都要相等。
例題一:解下面兩條方程。淨係睇第一條, 同 都啱,因為兩個數加埋都係 7。不過第二條仲要求兩份 加一份 係 11;我哋要搵嘅答案,要過到兩關。

圖解:每條線上面嘅點都符合嗰條方程,圖入面畫咗第一象限嘅部分。紫色交點 同時喺兩條線上,先至係聯立方程嘅解。圖幫我哋睇到目標,下面就用代數搵出準確數值,唔使靠量圖。
代入法點樣將兩個未知數變成一個?
代入法(substitution):1. 用一條方程,將一個未知數寫成另一個未知數嘅式。2. 將嗰個式代入另一條方程,換走同一個未知數。3. 解完一個,再代返搵另一個,最後兩條原式都要驗算。
- 由方程 (1) 兩邊減去 ,得到 ;呢個式同原式講緊同一個關係。
- 將方程 (2) 嘅 換成成個式,記住加括號:。
- 括號內每項都乘以 2:。負號都要跟住,唔可以寫成加。
- 合併同類項(like terms),淨返一個未知數:。
- 兩邊同時減去 14,得到 ;呢度仲未係最後答案。
- 兩邊同時除以 ,得到 ,兩邊嘅負號一齊消失。
- 代返頭先嘅關係:,咁先搵齊兩個未知數。
所以答案係 。將同一組值代返兩條原式,下面兩個等式都成立。淨係驗第一條唔夠,因為例題開頭嗰組 都過到第一關,但過唔到第二關。
消元法點樣減走一個未知數?
消元法(elimination):1. 先將兩條方程同一個未知數嘅係數配成相同或互為相反數。2. 相減或相加,令嗰個未知數抵消。3. 保留一條原方程,配合新方程搵齊兩個未知數。乘倍數嗰陣,左右兩邊每一項都要乘。
例題二:下面兩條方程都冇現成嘅單一未知數,直接代入會出現分數。我哋今次揀消元法,先配好係數,計起上嚟會順手啲。
我哋揀消去 。佢喺兩條式嘅係數係 2 同 3,最低公倍數(lowest common multiple)係 6。所以方程 (3) 兩邊乘以 3,方程 (4) 兩邊乘以 2,連常數項都要乘,得到下面兩條等式。

圖解:上排減下排,灰色虛線圈住嘅 同四份 都抵消,淨返五份紫色 。右邊亦要一齊減。方塊按最後答案嘅值畫成比例,幫我哋睇清楚消元做緊咩;計算仍然要靠方程,唔係靠方塊嘅闊度。
- 上式減下式,減號要包住成個左邊:。
- 拆開第二個括號,每項都要變號:,唔可以漏改最後嗰項。
- 合併同類項,得到 ;兩邊同時除以 5,就有 。
- 代返原方程 (3):,即係 。
- 兩邊同時減去 9:;再兩邊同時除以 2,得到 。
所以第二題答案係 。驗算要用原方程 (3) 同 (4),唔好淨係用相減後嗰條,因為嗰條已經冇咗 ,查唔到佢有冇計錯。
- 有一個未知數嘅係數係 1 或負 1,代入通常方便;兩邊都要除先分離到未知數,就可以諗吓消元。兩種方法都啱,揀少啲分數、少啲步驟嗰種。
- 消元前一定要睇符號:同號同係數就相減,例如 ;相反數就相加,例如 。唔係一見兩條式就固定相減。
兩條方程亦唔保證得一組解。如果係 同 ,第二條只係第一條嘅兩倍,兩條線重疊,有無窮多組解;如果第二條改成 ,將第一條乘以 2,再用第二條減佢,會得到 呢個矛盾,兩條線平行,冇解。遇到未知數全部消失,要先睇剩低嘅等式講緊咩。
下一篇我哋會做聯立一次方程應用題:由買賣數量、價錢等文字條件設兩個未知數,列出兩條等量關係,再揀今次學嘅方法解,最後答返題目問嘅量同單位。
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