Система уравнений в каком классе

Системы линейных уравнений (7 класс)

Если несколько линейных уравнений с одними теми же неизвестными рассматривают совместно, то говорят, что это система линейных уравнений с несколькими неизвестными.

Решить систему с двумя неизвестными – это значит найти все пары значений переменных, которые удовлетворяют каждому из заданных уравнений. Каждая такая пара называется решением системы.

Пример:
Пара значений \(x=3\);\(y=-1\) является решением первой системы, потому что при подстановке этих тройки и минус единицы в вместо \(x\) и \(y\), оба уравнения превратятся в верные равенства \(\begin3-2\cdot (-1)=5 \\3 \cdot 3+2 \cdot (-1)=7 \end\)

А вот \(x=1\); \(y=-2\) — не является решением первой системы, потому что после подстановки второе уравнение «не сходится» \(\begin1-2\cdot(-2)=5 \\3\cdot1+2\cdot(-2)≠7 \end\)

Отметим, что такие пары часто записывают короче: вместо «\(x=3\); \(y=-1\)» пишут так: \((3;-1)\).

Как решить систему линейных уравнений?

Есть три основных способа решения систем линейных уравнений:

Возьмите любое из уравнений системы и выразите из него любую переменную.

Полученное выражение подставьте вместо этой переменной в другое линейное уравнение системы.

Ответ запишите парой чисел \((x_0;y_0)\)

Замечание к шагу 1: нет никакой разницы какую переменную и из какого уравнения выражать. Обычно более удобно выражать ту переменную, перед которой нет коэффициента или, говоря точнее, коэффициент которой равен единице (в примере выше это был икс в первом уравнении).

Почему так? Потому что во всех остальных случаях у нас при выражении переменной получилась бы дробное выражение . Попробуем, например, выразить икс из второго уравнения системы:

И сейчас нам нужно будет эту дробь подставлять в первое уравнение и решать то, что получиться. До верного ответа мы бы всё равно дошли, но идти было бы неудобнее

Способ алгебраического сложения.

    Равносильно преобразовывая каждое уравнение в отдельности, запишите систему в виде:\(\begina_1 x+b_1 y=c_1\\a_2 x+b_2 y=c_2\end\).

    Теперь нужно сделать так, чтоб коэффициенты при одном из неизвестных стали одинаковы (например, (\(3\) и \(3\)) или противоположны по значению (например, \(5\) и \(-5\)). В нашем примере уравняем коэффициенты при игреках. Для этого первое уравнение домножим на \(2\), а второе — на \(3\).

    \(\begin2x+3y=13 |\cdot 2\\ 5x+2y=5 |\cdot 3\end\)\(\Leftrightarrow\)\(\begin4x+6y=26\\15x+6y=15\end\)\(\Leftrightarrow\)

    Сложите (или вычтите) почленно обе части уравнения так, чтобы получилось уравнение с одним неизвестным.

    Найдите неизвестное из полученного уравнения.

    Подставьте найденное значение неизвестного в любое из исходных уравнений и найдите второе неизвестное.

    Ответ запишите парой чисел \((x_0;y_0)\).

    Замечание к шагу 3: В каком случае уравнения складывают, а в каком вычитают? Ответ прост – делайте так, чтоб пропала переменная: если «уравненные» коэффициенты имеют один и тот же знак – вычитайте, а если разные – складывайте.

    Пример. Решите систему уравнений: \(\begin12x-7y=2\\5y=4x-6\end\)

    Приводим систему к виду \(\begina_1 x+b_1 y=c_1\\a_2 x+b_2 y=c_2\end\) преобразовывая второе уравнение.

    «Уравняем» коэффициенты при иксах. Для этого домножим второе уравнение на \(3\).

    Знаки при иксах разные, поэтому чтоб иксы пропали, уравнения надо сложить.

    Делим уравнение на \(8\), чтобы найти \(y\).

    Игрек нашли. Теперь найдем \(x\), подставив вместо игрека \(-2\) в любое из уравнений системы.

    Икс тоже найден. Пишем ответ.

    Приведите каждое уравнение к виду линейной функции \(y=kx+b\).

    Постройте графики этих функций. Как? Можете прочитать здесь .

  1. Найдите координаты \((x;y)\) точки пересечения графиков и запишите их в ответ в виде \((x_0;y_0 )\).
    Ответ: \((4;2)\)
  2. Матхак. Если сомневаетесь в правильности ответа (неважно каким способом вы решали), проверьте подстановкой значений \(x_0\) и \(y_0\) в каждое уравнение. Если оба уравнения превратятся в верные равенства, то ответ правильный.
    Пример: решая систему \(\begin3x-8=2y\\x+y=6\end\), мы получили ответ \((4;2)\). Проверим его, подставив вместо икса \(4\), а вместо игрека \(2\).

    Оба уравнения сошлись, решение системы найдено верно.

    Пример. Решите систему уравнений: \(\begin3(5x+3y)-6=2x+11\\4x-15=11-2(4x-y)\end\)

    Перенесем все выражения с буквами в одну сторону, а числа в другую.

    Во втором уравнении каждое слагаемое — четное, поэтому упрощаем уравнение, деля его на \(2\).

    Эту систему линейных уравнений можно решить любым из способов, но мне кажется, что способ подстановки здесь удобнее всего. Выразим y из второго уравнения.

    Подставим \(6x-13\) вместо \(y\) в первое уравнение.

    Первое уравнение превратилась в обычное линейное . Решаем его.

    Сначала раскроем скобки.

    Перенесем \(117\) вправо и приведем подобные слагаемые.

    Поделим обе части первого уравнения на \(67\).

    Ура, мы нашли \(x\)! Подставим его значение во второе уравнение и найдем \(y\).

    Изучение темы «Системы линейных уравнений» в 7-м классе на основе уровневой дифференциации

    Разделы: Математика

    Современная система образования может решить проблему адаптации к уровням развития обучающихся путем использования технологии уровневой дифференциации.
    Уровневая дифференциация способствует усвоению материала на различных уровнях. Доминирующим при этом является уровень обязательной подготовки. Он характеризует тот минимум, которого должны достигать все обучающиеся и определяет нижнюю допустимую границу результатов математической подготовки. На основе уровня обязательной подготовки формируется более высокий уровень овладения учебным материалом – уровень возможностей. Он характеризует результаты, к которым могут стремиться и при желании достичь обучающиеся.
    Рассмотрим изучение темы «Системы линейных уравнений» (7 класс) на основе уровневой дифференциации.

    Учебное пособие. А.Г.Мордкович. Алгебра-7.

    Общее количество часов. 18 ч. Количество часов в неделю: 4 ч.

    Тематическое планирование

    № п/п

    Содержание урока

    Требования к математической подготовке

    Форма урока

    Линейные уравнения с двумя переменными.

    Знать и правильно употреблять понятия «уравнение с двумя переменными», «линейное уравнение с двумя переменными», «решение уравнения с двумя переменными», «равносильные уравнения с двумя переменными»; уметь правильно применять свойства уравнений.

    Лекция с элементами практической работы.

    Линейные уравнения с двумя переменными. Текущий зачет №1 (тест).

    Уметь выражать одну переменную уравнения через другую на уровне обязательных результатов обучения.

    График линейного уравнения с двумя переменными. Текущий зачет №2.

    Знать и правильно употреблять понятия «график уравнения», «график уравнения с двумя переменными»; уметь строить график уравнения ах+bх=с в зависимости от значений его коэффициентов.

    Комбинированный урок с элементами КСО: работа в парах.

    Системы линейных уравнений с двумя переменными. Самостоятельная работа №1.

    Знать и уметь правильно употреблять термины «решение системы уравнений с двумя переменными», «решить систему уравнений с двумя переменными»; уметь решать систему уравнений с двумя переменными графическим способом.

    Знать и уметь правильно применять понятие «равносильные системы уравнений»; изучить алгоритм решения системы линейных уравнений способом подстановки.

    Лекция с элементами практической работы.

    Способ подстановки. Текущий зачет №3.

    Уметь применять способ подстановки к решению систем линейных уравнений на уровне обязательных результатов обучения.

    Способ подстановки. Самостоятельная работа №2.

    Уметь применять способ подстановки к решению систем линейных уравнений на уровне обязательных результатов обучения и уровне возможностей.

    Уметь анализировать свои работы, находить и исправлять ошибки, выполнять упражнения, аналогичные тем, в которых допущены ошибки.

    Практикум с элементами консультаций.

    Изучить алгоритм решения системы линейных уравнений способом сложения.

    Лекция с элементами практической работы.

    Способ сложения. Текущий зачет №4.

    Уметь применять способ сложения к решению систем линейных уравнений па уровне обязательных результатов обучения.

    Способ сложения. Самостоятельная работа №3.

    Уметь применять способ сложения к решению систем линейных уравнений на двух уровнях.

    Уметь анализировать свои работы, находить и исправлять ошибки, выполнять упражнения, аналогичные тем, в которых допущены ошибки.

    Практикум с элементами КСО: работа в малых группах.

    Решение задач с помощью систем уравнений.

    Уметь описывать различные реальные ситуации на математическом языке.

    Решение задач с помощью систем уравнений. Текущий зачет №5.

    Уметь выделять при решении текстовых задач три этапа: составление математической модели, работа с математической моделью, ответ на вопрос задачи.

    Решение задач по теме «Системы линейных уравнений». Самостоятельная работа №4.

    Уметь объективно оценивать уровень своих знаний и умений по данной теме.

    Решение задач по теме «Системы линейных уравнений».

    Систематизировать и обобщить знания по данной теме, уметь выполнять задания, содержащие модуль и параметр.

    Урок — игра «Лабиринт».

    Контрольная работа по теме «Системы линейных уравнений.

    Проверка знаний, уровня сформированности умений и навыков по данной теме.

    Анализ контрольной работы.

    Уметь анализировать свои работы, находить и исправлять ошибки, выполнять упражнения, аналогичные тем, в которых допущены ошибки.

    Практикум с
    элементами самоконтроля и взаимоконтроля.

    Система контроля (Приложение1).
    Уровень обязательных результатов обучения (Приложение 2).
    Повышенный уровень заданий (на «4» и «5») (Приложение 3).

    Литература

    1. Мордкович А.Г. и др. Алгебра – 7. Задачник. М., «Мнемозина», 2001.
    2. Колмакова Л.П. Технология уровневой дифференциации обучения математике. Учебно-методическое пособие, Тамбов, 2001.
    3. Кузнецова Л.В., Бунимович Е.А. Алгебра. Сборник заданий для подготовки и проведения письменного экзамена по алгебре за курс основной школы. 9 класс. М., «Дрофа», 2000.

    Алгебра. 7 класс

    Конспект урока

    Решение систем двух линейных уравнений с двумя неизвестными

    Перечень вопросов, рассматриваемых в теме:

    • Систематизация решений систем уравнений.
    • Использование отношений коэффициентов при решении систем уравнений.
    • Практическое применение теоремы.

    Пусть дана система уравнений:

    где все коэффициенты отличны от нуля.

    а) имеет единственное решение, если ;

    б) не имеет решений, если ;

    в) имеет бесконечно много решений, если , и при этом все решения можно записать в виде , где ─ любое число.

    1. Никольский С. М. Алгебра: 7 класс. // Никольский С. М., Потапов М. К., Решетников Н. Н., Шевкин А. В. – М.: Просвещение, 2017. – 287 с.

    1. Чулков П. В. Алгебра: тематические тесты 7 класс. // Чулков П. В. – М.: Просвещение, 2014 – 95 с.

    2. Потапов М. К. Алгебра: дидактические материалы 7 класс. // Потапов М. К., Шевкин А. В. – М.: Просвещение, 2017. – 96 с.

    3. Потапов М. К. Рабочая тетрадь по алгебре 7 класс: к учебнику С. М. Никольского и др. «Алгебра: 7 класс». 1, 2 ч. // Потапов М. К., Шевкин А. В. – М.: Просвещение, 2017. – 160 с.

    Теоретический материал для самостоятельного изучения.

    Решение систем двух линейных уравнений с двумя неизвестными.

    Пусть дана система двух линейных уравнений с двумя неизвестными.

    Перенеся все члены правых частей этих уравнений в левые части, и приведя подобные члены, получим равносильную данной систему вида:

    где ─ некоторые числа.

    Мы уже знаем, как решать такую систему, когда все коэффициенты при неизвестных отличны от нуля. Мы знаем так же, что если коэффициенты при неизвестных непропорциональны, то решение системы существует и единственно; если же коэффициенты при неизвестных системы пропорциональны, то либо решений бесконечно много, либо нет ни одного решения.

    Нам остаётся рассмотреть те случаи, когда некоторые коэффициенты при неизвестных равны нулю. Рассмотрим это на характерных примерах.

    Пример 1. Решим систему уравнений:

    Второе уравнение этой системы имеет отличные от нуля коэффициенты при неизвестных, а первое уравнение имеет коэффициент при , отличный от нуля, и коэффициент при , равный нулю.

    Эту систему проще решить методом подстановки. Найдем из первого уравнения:

    И подставим его во второе. Получим:

    Таким образом, пара чисел есть единственное решение системы.

    Пример 2. Решим систему уравнений:

    Система есть частный случай системы , где

    Единственным решением этой системы является пара чисел

    Пример 3. Решим систему уравнений:

    Из каждого уравнения системы получим

    Так как систему мы рассматриваем как частный случай системы , где то система может быть записана так:

    Здесь может быть любым числом, а .

    Таким образом, решения системы записываются в виде пар чисел , где ─ любое число.

    Пример 4. Решим систему уравнений

    Эта система противоречива (не имеет решений), потому что не может одновременно равняться и 1, и .

    Пример 5. Решим систему уравнений:

    Если , то эта система противоречива, потому что никакая пара чисел не удовлетворяет второму уравнению системы

    Если , то второе уравнение обращается в верное равенство при любых Остаётся только первое уравнение. Оно уже рассматривалось. Следовательно, все решения первого уравнения являются решениями системы.

    О количестве решений системы двух уравнений первой степени с двумя неизвестными.

    Пусть дана система уравнений:

    где все коэффициенты отличны от нуля.

    а) имеет единственное решение, если ;

    б) не имеет решений, если ;

    в) имеет бесконечно много решений, если , и при этом все решения можно записать в виде , где ─ любое число.

    Из первого уравнения системы получим, что:

    . Подставив полученное выражение вместо во второе уравнение системы и учитывая, что получим уравнение:

    Здесь возможны три случая.

    1. Если:

    то уравнение имеет единственный корень, поэтому и система имеет единственное решение.

    Так как и то условие можно записать в виде

    1. Если:

    то уравнение не имеет корней и система не имеет решений.

    Так как то условия можно записать в виде

    1. Если:

    то уравнение имеет бесконечно много корней, поэтому и система имеет бесконечно много решений.

    Так как то условия можно записать в виде

    если то система имеет единственное решение;

    если то система не имеет решений;

    если то система имеет бесконечно много решений, и эти решения задаются парами , где любое число.

    Пример 1. Определим число решений системы уравнений:

    а) Так как выполняется условие , то система имеет единственное решение.

    б) Так как выполняется условие , то система имеет бесконечно много решений.

    в) Так как выполняется условие то система не имеет решений.

    Ответ: а) единственное решение; б) бесконечно много решений; в) нет решений.

    Пример 2. При каком значении система

    не имеет решений?

    Система не имеет решений, если выполняется условие

    . Условие выполняется лишь при При этом условие также выполняется. Следовательно, система не имеет решений при

    Пример 3. Существует ли значение , при котором система не имеет решений?

    Система не имеет решений, если выполняется условие . Условие выполняется лишь при При этом условие не выполняется. Следовательно, таких не существует.

    Ответ: не существует.

    Разбор решения заданий тренировочного модуля.

    №1. Тип задания: ввод с клавиатуры пропущенных элементов в тексте.

    Впишите пропущенные элементы при решении системы.

    Перенесем из первого уравнения в правую часть 4, получим

    Найдем отношение коэффициентов при х и у в системе:

    ‑ так как отношения __ равны, значит, система имеет одно решение. Решим систему способом подстановки:

    Перенесем из первого уравнения в левую часть 4, получим:

    Найдем отношение коэффициентов при х и у в системе:

    ‑ так как отношения не равны, значит, система имеет одно решение. Решим систему способом подстановки:

    №2. Тип задания: восстановление последовательности элементов горизонтальное / вертикальное.

    Решите систему двух уравнений:

    Значит, система имеет единственное решение.

    Так как отношение коэффициентов равно —

    Значит, система имеет единственное решение.

    Так как отношение коэффициентов равно —

    Значит, система имеет единственное решение.

    Перенесем в первом уравнении из левой части в правую 4:


    источники:

    http://urok.1sept.ru/articles/512558

    http://resh.edu.ru/subject/lesson/7276/conspect/