8. 已知关于$x$,$y$,$z$的方程组$\begin{cases} x + y = 3a, \\ y + z = 5a, \\ z + x = 4a \end{cases}$的解使代数式$x - 2y + 3z$的值为$-12$,求$a$的值.
答案
8. a = -2
解析
【分析】
本题是含参数的三元一次方程组问题,解题思路如下:首先观察三个方程组的特征,三个方程左侧相加刚好是2倍的(x+y+z),右侧相加可得到含a的式子,先求出x+y+z的表达式,再分别减去原方程组的三个方程,即可用含a的式子表示出x、y、z的值;最后将x、y、z代入代数式x-2y+3z=-12,得到关于a的一元一次方程,解方程即可求出a的值。
【解析】
解:给原方程组标号如下:
$\begin{cases} x + y = 3a \ \ \ ①, \\ y + z = 5a \ \ \ ②, \\ z + x = 4a \ \ \ ③ \end{cases}$
将①+②+③,得:
$2(x+y+z)=3a+5a+4a=12a$
两边同时除以2,得:
$x+y+z=6a \ \ \ ④$
用④减去①,得:$z=6a-3a=3a$
用④减去②,得:$x=6a-5a=a$
用④减去③,得:$y=6a-4a=2a$
将$x=a$,$y=2a$,$z=3a$代入$x - 2y + 3z=-12$,得:
$a - 2×2a + 3×3a = -12$
化简左边:$a-4a+9a=6a$
即$6a=-12$
解得$a=-2$
【答案】
$a=-2$
【知识点】
三元一次方程组的解法;代数式求值;解一元一次方程
【点评】
本题属于基础题型,核心是通过加减消元法快速用参数表示出方程组的解,再代入已知代数式建立方程求解,计算量小,解题思路清晰,重点考查学生对消元法的掌握和代入计算的能力。
【难度系数】
0.7
本题是含参数的三元一次方程组问题,解题思路如下:首先观察三个方程组的特征,三个方程左侧相加刚好是2倍的(x+y+z),右侧相加可得到含a的式子,先求出x+y+z的表达式,再分别减去原方程组的三个方程,即可用含a的式子表示出x、y、z的值;最后将x、y、z代入代数式x-2y+3z=-12,得到关于a的一元一次方程,解方程即可求出a的值。
【解析】
解:给原方程组标号如下:
$\begin{cases} x + y = 3a \ \ \ ①, \\ y + z = 5a \ \ \ ②, \\ z + x = 4a \ \ \ ③ \end{cases}$
将①+②+③,得:
$2(x+y+z)=3a+5a+4a=12a$
两边同时除以2,得:
$x+y+z=6a \ \ \ ④$
用④减去①,得:$z=6a-3a=3a$
用④减去②,得:$x=6a-5a=a$
用④减去③,得:$y=6a-4a=2a$
将$x=a$,$y=2a$,$z=3a$代入$x - 2y + 3z=-12$,得:
$a - 2×2a + 3×3a = -12$
化简左边:$a-4a+9a=6a$
即$6a=-12$
解得$a=-2$
【答案】
$a=-2$
【知识点】
三元一次方程组的解法;代数式求值;解一元一次方程
【点评】
本题属于基础题型,核心是通过加减消元法快速用参数表示出方程组的解,再代入已知代数式建立方程求解,计算量小,解题思路清晰,重点考查学生对消元法的掌握和代入计算的能力。
【难度系数】
0.7
9. 已知$\frac{x+y}{2}=\frac{y+z}{3}=\frac{z-2x}{4}=k$,且$x+2y-z=9$,求$k$的值。
答案
9. k = 1
解析
【分析】
遇到连等的比例式等于常数k的题型,解题思路如下:第一步利用等式的性质,将每个比例式转化为整式方程,得到x、y、z分别和k相关的关系式;第二步通过消元代换,把x、y、z都用含k的代数式表示;第三步将x、y、z的表达式代入已知等式x+2y-z=9,得到仅含k的一元一次方程,求解即可得到k的值。
【解析】
根据已知的连等式,结合等式的性质整理得:
1. 由$\frac{x+y}{2}=k$,两边同时乘2,得$x + y = 2k$ ①
2. 由$\frac{y+z}{3}=k$,两边同时乘3,得$y + z = 3k$ ②
3. 由$\frac{z-2x}{4}=k$,两边同时乘4,得$z - 2x = 4k$ ③
接下来用消元法用k表示x、y、z:
用②式减去①式,得$(y+z)-(x+y)=3k-2k$,化简得$z - x = k$,即$z = x + k$ ④
将④代入③式,得$(x + k) - 2x = 4k$,化简得$-x + k = 4k$,解得$x = -3k$
把$x=-3k$代入①式,得$-3k + y = 2k$,解得$y = 5k$
把$y=5k$代入②式,得$5k + z = 3k$,解得$z = -2k$
将$x=-3k$,$y=5k$,$z=-2k$代入$x+2y-z=9$,得:
$\begin{aligned}-3k + 2×5k - (-2k) &= 9 \\-3k + 10k + 2k &=9 \\9k &=9 \\k &=1\end{aligned}$
【答案】
$k=1$
【知识点】
等式的性质;代入消元法;一元一次方程的解法
【点评】
本题是比例类求值的常见基础题型,核心是将连等比例式转化为整式方程,通过消元把多个未知数转化为仅含目标参数的方程求解,熟练掌握转化和代入消元的思路可以快速解决同类问题。
【难度系数】
0.8
遇到连等的比例式等于常数k的题型,解题思路如下:第一步利用等式的性质,将每个比例式转化为整式方程,得到x、y、z分别和k相关的关系式;第二步通过消元代换,把x、y、z都用含k的代数式表示;第三步将x、y、z的表达式代入已知等式x+2y-z=9,得到仅含k的一元一次方程,求解即可得到k的值。
【解析】
根据已知的连等式,结合等式的性质整理得:
1. 由$\frac{x+y}{2}=k$,两边同时乘2,得$x + y = 2k$ ①
2. 由$\frac{y+z}{3}=k$,两边同时乘3,得$y + z = 3k$ ②
3. 由$\frac{z-2x}{4}=k$,两边同时乘4,得$z - 2x = 4k$ ③
接下来用消元法用k表示x、y、z:
用②式减去①式,得$(y+z)-(x+y)=3k-2k$,化简得$z - x = k$,即$z = x + k$ ④
将④代入③式,得$(x + k) - 2x = 4k$,化简得$-x + k = 4k$,解得$x = -3k$
把$x=-3k$代入①式,得$-3k + y = 2k$,解得$y = 5k$
把$y=5k$代入②式,得$5k + z = 3k$,解得$z = -2k$
将$x=-3k$,$y=5k$,$z=-2k$代入$x+2y-z=9$,得:
$\begin{aligned}-3k + 2×5k - (-2k) &= 9 \\-3k + 10k + 2k &=9 \\9k &=9 \\k &=1\end{aligned}$
【答案】
$k=1$
【知识点】
等式的性质;代入消元法;一元一次方程的解法
【点评】
本题是比例类求值的常见基础题型,核心是将连等比例式转化为整式方程,通过消元把多个未知数转化为仅含目标参数的方程求解,熟练掌握转化和代入消元的思路可以快速解决同类问题。
【难度系数】
0.8
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