1、 2.5三元一次方程组及其解法【知识点1 三元一次方程组及解法】1三元一次方程组中的方程不一定都是三元一次方程组,并且有时需对方程化简后再根据三元一次方程组的的定义进行判断2解三元一次方程组的基本思想是消元,通过代入或加减消,使三元化为二元或一元,转化为我们已经熟悉的问题3当三元一次方程组中出现比例式时,可采用换元法解方程组【题型1 三元一次方程组的解】【例1】(2021春零陵区期末)若二元一次方程组2x+y=33x-y=2的解同时也是方程2xmy1的解,那么m的值为()A2B1C3D4【变式1-1】(2021春梁平区期末)三元一次方程组2x=3y=6zx+2y+z=16的解是()Ax=1y=
2、3z=5Bx=6y=3z=2Cx=6y=4z=2Dx=4y=5z=6【变式1-2】(2021坪山区模拟)若二元一次方程3xy70,2x+3y10和2x+ym0有公共解,则m的取值为()A2B1C3D4【变式1-3】(2021春高新区期末)如果方程组x=4ax+by=5的解与方程组y=3bx+ay=2的解相同,则a+b【题型2 用消元法解三元一次方程组】【例2】(2021春宝山区期末)解方程组:x-y+z=04x+2y+z=325x+5y+z=60【变式2-1】(2021春松江区期末)解方程组:3x+4y+z=14x+5y+2z=172x+2y-z=3【变式2-2】(2021春新抚区期末)解方程
3、组:x+2y+z=82x-y-z=-33x+y-2z=-1【变式2-3】(2020浙江自主招生)解方程组x(y+z)=2.5,(y-1)(z+x+1)=9.5,(z+1)(x+y-1)=11.【题型3 用换元法解三元一次方程组】【例3】(2021春南陵县期末)已知:a3=b5=c7,且3a+2b4c9,则a+b+c的值等于 【变式3-1】(2020晋江市模拟)已知方程组x+y-5z=0x-y+z=0,则x:y:z 【变式3-2】(2020秋静安区月考)已知x+y2=z+y3=x+z4,那么代数式x-2y+z2x-y+z= 【变式3-3】解方程组:x2=y3=z42x+y+z=22方程组中的式实
4、际包含三个等式:x2=y3,x2=z4,y3=z4,只需任取其中两个(另一个通过这两个代换即可得),便可以与式联立成三元一次方程组,如3x=2y4y=3z2x+y+z=22,然后用一般方法求解对原方程组也可以用换元的方法来求解令x2=y3=z4=k,则有x2k,y3k,z4k,把代入,得4k+3k+4k22,解得k2,所以x4,y6,z8,所以原方程组的解为x=4y=6z=8借鉴上述“换元法”,解方程组x+12=y+23=z+342x+3y-z=13【题型4 构建三元一次方程组解题】【例4】(2020秋邛崃市期末)当x2时,代数式ax2+bx+c的值是5;当x1时,代数式ax2+bx+c的值是
5、0;当x1时,代数式ax2+bx+c的值是4;则当x2时,代数式ax2+bx+c的值是 【变式4-1】(2021春和平区期末)在等式yax2+bx+c中,当x1时,y0;当x2时,y3;当x5时,y60,则a,b ,c 【变式4-2】(2021春海口期末)在等式yax2+bx+c中,当x1时,y0;当x5时,y60;当x0时,y5求a2+2ab+c2的值【变式4-3】(2021春崇川区校级月考)已知yax2+bx+c,当x1时,y8;当x0时,y2;当x2时,y4(1)求a,b,c的值;(2)当x3时,求y的值【题型5 运用整体思想求值】【例5】(2021苏州一模)阅读材料:善于思考的小明在解
6、方程组4x+10y=68x+22y=10时,采用了一种“整体代换”的解法,解法如下:解:将方程8x+20y+2y10,变形为2(4x+10y)+2y10,把方程代入得,26+2y10,则y1;把y1代入得,x4,所以方程组的解为:x=4y=-1请你解决以下问题:(1)试用小明的“整体代换”的方法解方程组2x-3y=76x-5y=11(2)已知x、y、z,满足3x-2z+12y=472x+z+8y=36试求z的值【变式5-1】(2021春金坛区期末)若2x+y+z10,3x+y+z12,则x+y+z 【变式5-2】阅读以下材料:若x+3y+5z5,x+4y+7z7,求x+y+z的值解:x+y+z
7、3(x+3y+5z)2(x+4y+7z)35271答:x+y+z的值的为1根据以上材料提供的方法解决如下问题:若2x+5y+4z6,3x+y7z4,求x+yz的值【变式5-3】(2020春鼓楼区期中)解二元一次方程组的关键是“消元”,即把“二元”转化为“一元”,同样,我们可以用“消元”的方法解三元一次方程组下面,我们就来解一个三元一次方程组:解方程组x+y+z=2,2x+3y-z=8,3x-2y+z=3,小曹同学的部分解答过程如下:解: + ,得3x+4y10, + ,得5x+y11, 与 联立,得方程组3x+4y=10,5x+y=11, (1)请补全小曹同学的解答过程:(2)若m、n、p、q
8、满足方程组m+n+p+q=42(m+n)+3p-q=163(m+n)-2p+q=6,则m+n2p+q 【知识点2 三元一次方程组的应用】1列方程组解决问题的一般步骤:(1)审题;(2)设元;(3)列方程组;(4)解方程组;(5)检验并作答.2列方程组时需要注意以下几方面(1)单位必须统一,例如时间单位.(2)解方程组后一定要把解代回实际问题中检验,不合题意的要舍去.【题型6 三元一次方程组的应用】【例6】汽车在平路上每小时行30千米,上坡时每小时行28千米,下坡时每小时行35千米,现在行驶142千米的路程用去4小时30分钟,回来使用4小时42分钟,问这段路中平路有多少千米?去时上、下坡各有多少
9、千米?【变式6-1】某单位职工在植树节时去植树,甲、乙、丙三个小组共植树50株,乙组植树的株数是甲、丙两组的和的14,甲组植树的株数恰是乙组与丙组的和,问每组各植树多少株?【变式6-2】如图中的、分别代表一个数字,且满足以下三个等式:+17+14+13,则、分别代表什么数字?并说明理由【变式6-3】(2020春乐清市期末)为了推动我市消费市场快速回暖,加快消费水平复苏和振兴,市人民政府决定,举办“春暖瓯越温享生活”消费券多次投放活动,每期消费券共可减68元,共5张,其中A型1张,B型2张,C型2张,如下表:A型B型C型满168元减38元满50元减10元满20元减5元在此次活动中,小明父母领到多
10、期消费券(1)若小明妈妈用三种不同类型的消费券共减了199元,已知她用了3张A型消费券,5张B型的消费券,则用了7张C型的消费券(2)若小明父母使用消费券共减了230元若他们用12张三种不同类型的消费券消费,已知C型比A型的消费券多1张,请求出他们用这三种不同类型的消费券各多少张?若他们共领到6期消费券(部分未使用),用A,B,C型中的两种不同类型的消费券消费,直接写出他们使用哪两种消费券各多少张 2.5三元一次方程组及其解法【知识点1 三元一次方程组及解法】1三元一次方程组中的方程不一定都是三元一次方程组,并且有时需对方程化简后再根据三元一次方程组的的定义进行判断2解三元一次方程组的基本思想
11、是消元,通过代入或加减消,使三元化为二元或一元,转化为我们已经熟悉的问题3当三元一次方程组中出现比例式时,可采用换元法解方程组【题型1 三元一次方程组的解】【例1】(2021春零陵区期末)若二元一次方程组2x+y=33x-y=2的解同时也是方程2xmy1的解,那么m的值为()A2B1C3D4【分析】两个方程具有相同的解,可运用加减消元法得出二元一次方程组的解,然后将得出的x、y的值代入2xmy1中,即可得出m的值【解答】解:两式相加得:5x5,解得:x1,y1,所以2xmy2m1,m3,故选:C【变式1-1】(2021春梁平区期末)三元一次方程组2x=3y=6zx+2y+z=16的解是()Ax
12、=1y=3z=5Bx=6y=3z=2Cx=6y=4z=2Dx=4y=5z=6【分析】此题是选择题不用硬求,可以将A、B、C、D四个选项分别代入三元一次方程组,看是否成立【解答】解:A、将A选项代入方程组2x=3y=6zx+2y+z=16得,213365,故A选项错误;B、将B选项代入方程组2x=3y=6zx+2y+z=16得,263362,故B选项错误;C、将C选项代入方程组2x=3y=6zx+2y+z=16得,263462,6+24+216满足方程,故C选项正确;D、将D选项代入方程组2x=3y=6zx+2y+z=16得,243566,故D选项错误;故选:C【变式1-2】(2021坪山区模拟
13、)若二元一次方程3xy70,2x+3y10和2x+ym0有公共解,则m的取值为()A2B1C3D4【分析】理解清楚题意,有二元一次方程3xy70,2x+3y10求得x,y的值,将其代入方程2x+ym0,可求得m的值【解答】解:3+,得x2,代入,得y1,把x2,y1代入方程2x+ym0,得221m0,m3故选:C【变式1-3】(2021春高新区期末)如果方程组x=4ax+by=5的解与方程组y=3bx+ay=2的解相同,则a+b1【分析】两个方程组的解相同,意思是这两个方程组中的x都等于4,y都等于3,即x=4y=3是方程组ax+by=5bx+ay=2的解,根据方程组的解的定义,即可求出a+b
14、的值【解答】解:依题意,知x=4y=3是方程组ax+by=5bx+ay=2的解,4a+3b=53b+4a=2+,得7a+7b7,方程两边都除以7,得a+b1【题型2 用消元法解三元一次方程组】【例2】(2021春宝山区期末)解方程组:x-y+z=04x+2y+z=325x+5y+z=60【分析】用加减消元法解三元一次方程组【解答】解:x-y+z=04x+2y+z=325x+5y+z=60,由,得:3x+3y3,由,得:21x+3y57,由,得:18x54,解得:x3,将x3代入,得:9+3y3,解得:y2,将x3,y2代入,得:3+2+z0,解得:z5,方程组的解为:x=3y=-2z=-5【变
15、式2-1】(2021春松江区期末)解方程组:3x+4y+z=14x+5y+2z=172x+2y-z=3【分析】利用“加减消元法”和“代入法”来解此三元一次方程组【解答】解:3x+4y+z=14x+5y+2z=172x+2y-z=3,由2,得5x+3y11 ,由+,得5x+6y17 ,由,并整理得y2,把y2代入,并解得x1,把x1,y2代入,并解得z3,所以,原方程组的解是:x=1y=2z=3【变式2-2】(2021春新抚区期末)解方程组:x+2y+z=82x-y-z=-33x+y-2z=-1【分析】+得出3x+y5,2+得出5x+5y15,求出x+y3,求出x,再把x1代入求出y,最后把x1
16、,y2代入求出z即可【解答】解:x+2y+z=82x-y-z=-33x+y-2z=-1,+得:3x+y5,2+得:5x+5y15,即x+y3,得:2x2,解得:x1,把x1代入得:y2,把x1,y2代入得:z3,则方程组的解为x=1y=2z=3【变式2-3】(2020浙江自主招生)解方程组x(y+z)=2.5,(y-1)(z+x+1)=9.5,(z+1)(x+y-1)=11.【分析】方程组利用加减消元法求出解即可【解答】解:x(y+z)=2.5(y-1)(z+x+1)=9.5(z+1)(x+y-1)=11,+得:yz+yz10,把代入,得:xyx=12,zx+x2,y=12x+1,z=2x-1
17、,10yz+yz,(y1)(z+1)9,1x2=9,开方得:x13,把x=13代入得:y=52,z5,把x=-13代入得:y=-12,z7,则方程组的解为x=13y=52z=5或x=-13y=-12z=-7【题型3 用换元法解三元一次方程组】【例3】(2021春南陵县期末)已知:a3=b5=c7,且3a+2b4c9,则a+b+c的值等于15【分析】先设比例系数为k,代入3a+2b4c9,转化为关于k的一元一次方程解答【解答】解:设a3=b5=c7=k,则a3k,b5k,c7k,代入3a+2b4c9,得9k+10k28k9,解得:k1,a3,b5,c7,于是a+b+c35715故本题答案为:15
18、【变式3-1】(2020晋江市模拟)已知方程组x+y-5z=0x-y+z=0,则x:y:z2:3:1【分析】先解方程组,用含z的代数式表示x、y,再求x:y:z【解答】解:x+y-5z=0x-y+z=0,+,得2x4z0,x2z,得2y6z0,y3zx:y:z2z:3z:z2:3:1故答案为:2:3:1【变式3-2】(2020秋静安区月考)已知x+y2=z+y3=x+z4,那么代数式x-2y+z2x-y+z=35【分析】设x+y2=z+y3=x+z4=k,得到x+y=2kz+y=3kx+z=4k解三元一次方程组,求得x、y、z的值,代入解析式即可求得【解答】解:设x+y2=z+y3=x+z4=
19、k,x+y=2kz+y=3kx+z=4k解得x=32ky=12kz=52k,代数式x-2y+z2x-y+z=32k-212k+52k232k-12k+52k=35,故答案35【变式3-3】解方程组:x2=y3=z42x+y+z=22方程组中的式实际包含三个等式:x2=y3,x2=z4,y3=z4,只需任取其中两个(另一个通过这两个代换即可得),便可以与式联立成三元一次方程组,如3x=2y4y=3z2x+y+z=22,然后用一般方法求解对原方程组也可以用换元的方法来求解令x2=y3=z4=k,则有x2k,y3k,z4k,把代入,得4k+3k+4k22,解得k2,所以x4,y6,z8,所以原方程组
20、的解为x=4y=6z=8借鉴上述“换元法”,解方程组x+12=y+23=z+342x+3y-z=13【分析】将x+12=y+23=z+34=k,得出x2k1,y3k2,z4k3,再代入解答即可【解答】解:把解方程组x+12=y+23=z+342x+3y-z=13中的x+12=y+23=z+34=k,可得:x2k1,y3k2,z4k3,把x2k1,y3k2,z4k3代入2x+3yz13,可得:4k2+9k64k+313,解得:k2,可得:x3,y4,z5;所以方程组的解是:x=3y=4z=5【题型4 构建三元一次方程组解题】【例4】(2020秋邛崃市期末)当x2时,代数式ax2+bx+c的值是5
21、;当x1时,代数式ax2+bx+c的值是0;当x1时,代数式ax2+bx+c的值是4;则当x2时,代数式ax2+bx+c的值是3【分析】根据题意列出三元一次方程组可得a、b、c的值,进而可得当x2时,代数式ax2+bx+c的值【解答】解:根据题意,得4a-2b+c=5a-b+c=0a+b+c=-4,解得a=1b=-2c=-3,当x2时,代数式ax2+bx+c的值为:122+(2)2+(3)4433故答案为:3【变式4-1】(2021春和平区期末)在等式yax2+bx+c中,当x1时,y0;当x2时,y3;当x5时,y60,则a3,b2,c5【分析】由“当x1时,y0;当x2时,y3;当x5时,
22、y60”即可得出关于a、b、c的三元一次方程组,解方程组即可得出结论【解答】解:根据题意,得a-b+c=04a+2b+c=325a+5b+c=60,得a+b1;,得4a+b10 与组成二元一次方程组a+b=14a+b=10,解这个方程组,得a=3b=-2,把a=3b=-2代入,得c5因此a=3b=-2c=-5,故答案为为3,2,5【变式4-2】(2021春海口期末)在等式yax2+bx+c中,当x1时,y0;当x5时,y60;当x0时,y5求a2+2ab+c2的值【分析】代入后得出三元一次方程组,求出a3,b2,c5,再求出答案即可【解答】解:依题意得a-b+c=025a+5b+c=60c=-
23、5,整理得a-b=55a+b=13,+得:6a18,即a3,把a3代入得:b2,a2+2ab+c232+23(2)+(5)2912+2522【变式4-3】(2021春崇川区校级月考)已知yax2+bx+c,当x1时,y8;当x0时,y2;当x2时,y4(1)求a,b,c的值;(2)当x3时,求y的值【分析】(1)把x、y的值分别代入yax2+bx+c,得出关于a、b、c的方程组,求出方程组的解即可;(2)求出y=73x2+113x+2,再把x3代入,即可求出答案【解答】解:(1)根据题意得:a+b+c=8c=24a-2b+c=4,把代入,得a+b+28,把代入,得4a2b+24,由和组成方程组
24、a+b+2=84a-2b+2=4,解得:a=73,b=113,所以a=73,b=113,c2;(2)由(1)得:y=73x2+113x+2,当x3时,y=73(3)2+113(3)+212【题型5 运用整体思想求值】【例5】(2021苏州一模)阅读材料:善于思考的小明在解方程组4x+10y=68x+22y=10时,采用了一种“整体代换”的解法,解法如下:解:将方程8x+20y+2y10,变形为2(4x+10y)+2y10,把方程代入得,26+2y10,则y1;把y1代入得,x4,所以方程组的解为:x=4y=-1请你解决以下问题:(1)试用小明的“整体代换”的方法解方程组2x-3y=76x-5y
25、=11(2)已知x、y、z,满足3x-2z+12y=472x+z+8y=36试求z的值【分析】(1)将变形后代入方程解答即可;(2)将原方程变形后利用加减消元解答即可【解答】解:(1)2x-3y=76x-5y=11将变形得3(2x3y)+4y11 将代入得37+4y11y=-52把y=-52代入得x=-14,方程组的解为x=-14y=-52(2)3x-2z+12y=472x+z+8y=36由得3(x+4y)2z47 由得2(x+4y)+z36 23得z2【变式5-1】(2021春金坛区期末)若2x+y+z10,3x+y+z12,则x+y+z8【分析】联立已知两个方程组成方程组,利用加减消元法得
26、到x和y+z的值,即可确定出x+y+z的值【解答】解:联立得:2x+y+z=103x+y+z=12,得:x2,+得:5x+2y+2z22,x+y=22-5x2=6,x+y+z2+68,故答案为:8【变式5-2】阅读以下材料:若x+3y+5z5,x+4y+7z7,求x+y+z的值解:x+y+z3(x+3y+5z)2(x+4y+7z)35271答:x+y+z的值的为1根据以上材料提供的方法解决如下问题:若2x+5y+4z6,3x+y7z4,求x+yz的值【分析】根据2x+5y+4z6,3x+y7z4,将题目中的式子变形即可求得x+yz的值【解答】解:4(2x+5y+4z)+6(3x+y7z)8x+
27、20y+16z+18x+6y42z26x+26y26z26(x+yz),2x+5y+4z6,3x+y7z4,46+6(4)26(x+yz),解得,x+yz0【变式5-3】(2020春鼓楼区期中)解二元一次方程组的关键是“消元”,即把“二元”转化为“一元”,同样,我们可以用“消元”的方法解三元一次方程组下面,我们就来解一个三元一次方程组:解方程组x+y+z=2,2x+3y-z=8,3x-2y+z=3,小曹同学的部分解答过程如下:解:+,得3x+4y10,+,得5x+y11,与联立,得方程组3x+4y=10,5x+y=11, (1)请补全小曹同学的解答过程:(2)若m、n、p、q满足方程组m+n+
28、p+q=42(m+n)+3p-q=163(m+n)-2p+q=6,则m+n2p+q2【分析】(1)根据每一步得到的方程反推其计算的由来,得到二元一次方程组后用代入消元或加减消元法解出x和y,再代回原方程组求z(2)把(m+n)看作整体,解关于(m+n)、p、q的三元一次方程组【解答】解:(1)方程组x+y+z=2,2x+3y-z=8,3x-2y+z=3,小曹同学的部分解答过程如下:解:+,得3x+4y10,+,得5x+y11,与联立,得方程组3x+4y=10,5x+y=11, 解得:x=2y=1把x=2y=1代入得:2+1+z2,解得:z1,原方程组的解是x=2y=1z=-1故答案为:,(2)
29、m+n+p+q=42(m+n)+3p-q=163(m+n)-2p+q=62得:p3q8,3得:5p2q6,由与组成方程组p-3q=8-5p-2q=-6解得:p=2q=-2,代入得:m+n4m+n2p+q2故答案为:2【知识点2 三元一次方程组的应用】1列方程组解决问题的一般步骤:(1)审题;(2)设元;(3)列方程组;(4)解方程组;(5)检验并作答.2列方程组时需要注意以下几方面(1)单位必须统一,例如时间单位.(2)解方程组后一定要把解代回实际问题中检验,不合题意的要舍去.【题型6 三元一次方程组的应用】【例6】汽车在平路上每小时行30千米,上坡时每小时行28千米,下坡时每小时行35千米,
30、现在行驶142千米的路程用去4小时30分钟,回来使用4小时42分钟,问这段路中平路有多少千米?去时上、下坡各有多少千米?【分析】本题中需要注意的一点是:去时的上坡和下坡路与回来时的上坡和下坡路正好相反,平路路程不变题中的等量关系是:甲、乙两地路程是142千米,;去时上坡时间+下坡时间+平路时间412小时;回时上坡时间+下坡时间+平路时间4小时42分,据此可列方程组求解【解答】解:设去时上坡路是x千米,下坡路是y千米,平路是z千米依题意得:x+y+z=142x28+y35+z30=412x35+y28+z30=4710,解得x=42y=70z=30答:这段路的去时上坡路是42千米,下坡路是70千
31、米,平路是30千米【变式6-1】某单位职工在植树节时去植树,甲、乙、丙三个小组共植树50株,乙组植树的株数是甲、丙两组的和的14,甲组植树的株数恰是乙组与丙组的和,问每组各植树多少株?【分析】题中有三个等量关系:甲组植树的株数+乙组植树的株数+丙组植树的株数50,乙组植树的株数(甲组植树的株数+丙组植树的株数)14,甲组植树的株数乙组植树的株数+丙组植树的株数根据这三个等量关系可列出三元一次方程组,求出方程组的解即可【解答】解:设甲组植树x株,乙组植树y株,丙组植树z株由题意,得x+y+z=50y=(x+z)14x=y+z,解得x=25y=10z=15答:甲组植树25株,乙组植树10株,丙组植
32、树15株【变式6-2】如图中的、分别代表一个数字,且满足以下三个等式:+17+14+13,则、分别代表什么数字?并说明理由【分析】先设x,y,z,根据题意列出方程2x+y+z17,x+2y+z14,x+y+2z13,然后用加减消元法和代入法解方程即可【解答】解:设x,y,z,由题意得:2x+y+z=17x+2y+z=14x+y+2z=13,由得:xy3,由得:y1+z,x4+z,把x、y的值代入得:z2,x6,y3即代表6、代表3、代表2【变式6-3】(2020春乐清市期末)为了推动我市消费市场快速回暖,加快消费水平复苏和振兴,市人民政府决定,举办“春暖瓯越温享生活”消费券多次投放活动,每期消
33、费券共可减68元,共5张,其中A型1张,B型2张,C型2张,如下表:A型B型C型满168元减38元满50元减10元满20元减5元在此次活动中,小明父母领到多期消费券(1)若小明妈妈用三种不同类型的消费券共减了199元,已知她用了3张A型消费券,5张B型的消费券,则用了7张C型的消费券(2)若小明父母使用消费券共减了230元若他们用12张三种不同类型的消费券消费,已知C型比A型的消费券多1张,请求出他们用这三种不同类型的消费券各多少张?若他们共领到6期消费券(部分未使用),用A,B,C型中的两种不同类型的消费券消费,直接写出他们使用哪两种消费券各多少张【分析】(1)根据小明妈妈用三种不同类型的消
34、费券共减了199元,列出算式计算即可求解;(2)设A型消费券x张,B型消费券y张,C型消费券z张,根据等量关系列出方程组计算即可求解;6期消费券有A型6张,B型12张,C型12张,找到用A,B,C型中的两种不同类型的消费券消费共减了230元的情况即可求解【解答】解:(1)(199383510)57(张)故用了7张C型的消费券故答案为:7;(2)设A型消费券x张,B型消费券y张,C型消费券z张,依题意有x+y+z=12z-x=138x+10y+5z=230,解得x=5y=1z=6故A型消费券5张,B型消费券1张,C型消费券6张;6期消费券有A型6张,B型12张,C型12张,385+104230(元),385+58230(元),A型消费券5张,B型消费券4张或A型消费券5张,C型消费券8张