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线性方程组

线性方程
线性方程是代表一条直线的方程。它通常有常数和变量,不能包含指数或根,通常以以下几种方式之一书写:

点斜率形式
yy1=m(xx1)
例如: y9=2(x5)

斜率截距形式
y=mx+b
例如: y=2x1

标准形式
ax+by+c=0
例如: 2x+y+1=0
重要的是:在此形式中,ab 不能都为零 (a2+b20)。

尽管这些方程可能看起来不同,但它们实际上都代表着相同的线。如果你有图形计算器,试着图画每个方程并比较结果。图形将全部相同!

线性方程组
有时候我们给出两个或更多可以由相同变量或变量来满足的方程。
例如:
2x4y10=0
5x+3y=12
x=3y=1 时,两个方程都为真。

这些被称为线性方程组,我们可以通过消元或代入法找到它们的变量。

通过消元法解决
解决线性方程组的主要步骤:

1. 重写方程以使变量按相同的顺序:
2x4y10=0
5x+3y=12
将变为
2x4y10=0
5x+3y12=0

2. 通过乘以非零的数使一个或两个方程的项在相加或相减时抵消:
3(2x4y10=0)
4(5x+3y12=0)
将变为
6x12y30=0
20x+12y48=0

3. 加或者减去方程以抵消他们的共同变量:
(6x-12y-30)
+ (20x+12y-48)
= 26x-78=0


4. 解方程以隔离剩余的变量:
26x78=0
26x=78
x=3

5. 将这个变量代入到原方程中并化简以隔离剩余的变量:
2(3)4y10=0
64y10=0
4y4=0
4y=4
y=1

满足两个方程的变量是 x=3y=1(3,1)

6. 如果需要,例如系统中的线性方程超过两个,可以重复此过程。

通过代换法解决
解决线性方程组的主要步骤:

1. 在其中一个方程中解出 xy,隔离变量:
2x4y10=0
2x=4y+10
x=2y+5

2. 将结果的变量代入其他的方程并解出:
5(2y+5)+3y=12
10y+25+3y=12
13y=13
y=1

3. 将解出的变量代入任一原方程,并解出:
2x4(1)10=0
2x+410=0
2x6=0
2x=6
x=3

满足两个方程的变量是 x=3y=1(3,1)

4. 如果需要,例如系统中的线性方程超过两个,可以重复此过程。

线性方程组的三种可能的解类型:

无解 : 没有变量可以使系统中的所有方程都成立。在图中,代表方程的线不会相交。如果是线性方程,这些线会平行。

唯一解 : 存在一组变量能使系统中所有方程都为真。在图中,代表方程的线交于一点。交点就是这个系统的解。

无穷解 : 存在无穷多个变量可以使系统中的所有方程都成立。该情况发生在系统中的所有方程都是相同的,或变化相同的情况下,代表相同的线。

其他相关术语:

一致性方程 : 两个或者更多的方程是一致的当他们共享一个或者无穷多个解。例如:5x+3y=122x4y=10 是一致的因为他们共享一个解 (3,1).

不一致方程 : 两个或者更多的方程当他们没有共享任何解是不一致的。这意味着他们的线没有交集。不一致的线程平行。例如:5x+3y=65x+3y=20 是不一致的因为 x 的数值在这两个方程中不同,意味着这些方程没有共享任何解。

独立方程 : 两个或者更多的方程是独立的当他们代表不同的线.

依赖方程 : 两个或者更多的方程是依赖的当他们代表同一条线。给出每个方程的无穷多个解。依赖的方程发生在一个方程被写成不同形式的情况下。例如5x+3y=1210x+6y24=0 代表同一个线并且因此是依赖的。

线性方程组

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