Свойства систем уравнений 7 класс

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 .

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 \(y\).

Системы уравнений: определение, виды, примеры решения

Статья знакомит с таким понятием, как определение системы уравнений и ее решением. Будут рассмотрены часто встречающиеся случаи решений систем. Приведенные примеры помогут подробно пояснить решение.

Определение системы уравнений

Чтобы перейти к определению системы уравнений, необходимо обратить внимание на два момента: вид записи и ее смысл. Чтобы понять это, нужно подробно остановиться на каждом из видов, тогда сможем прийти к определению систем уравнений.

Например, возьмем два уравнения 2 · x + y = − 3 и x = 5 , после чего объединим фигурной скобкой такого плана:

2 · x + y = — 3 , x = 5 .

Уравнения, объединенные фигурной скобкой, считаются записями систем уравнений. Они задают множества решений уравнений данной системы. Каждое решение должно являться решением всех заданных уравнений.

Другими словами это означает, что любые решения первого уравнения будут решениями всех уравнений, объединенных системой.

Системы уравнений – это некоторое количество уравнений, объединенных фигурной скобкой, имеющих множество решений уравнений, которые одновременно являются решениями для всей системы.

Основные виды систем уравнений

Видов уравнений достаточно много, как систем уравнений. Для того, чтобы было удобно решать и изучать их, подразделяют на группы по определенным характеристикам. Это поможет в рассмотрении систем уравнений отдельных видов.

Для начала уравнения классифицируются по количеству уравнений. Если уравнение одно, то оно является обычным уравнением, если их более, тогда имеем дело с системой, состоящей из двух или более уравнений.

Другая классификация затрагивает число переменных. Когда количество переменных 1 , говорят, что имеем дело с системой уравнений с одной неизвестной, когда 2 – с двумя переменными. Рассмотрим пример

x + y = 5 , 2 · x — 3 · y = 1

Очевидно, что система уравнений включает в себя две переменные х и у .

При записи таких уравнений считается число всех переменных, имеющихся в записи. Их наличие в каждом уравнении необязательно. Хотя бы одно уравнение должно иметь одну переменную. Рассмотрим пример системы уравнений

2 x = 11 , x — 3 · z 2 = 0 , 2 7 · x + y — z = — 3

Данная система имеет 3 переменные х , у , z . Первое уравнение имеет явный х и неявные у и z . Неявные переменные – это переменные, имеющие 0 в коэффициенте. Второе уравнение имеет х и z , а у неявная переменная. Иначе это можно записать таким образом

2 x + 0 · y + 0 · z = 11

А другое уравнение x + 0 · y − 3 · z = 0 .

Третья классификация уравнений – это вид. В школе проходят простые уравнения и системы уравнений, начиная с систем двух линейных уравнений с двумя переменными. Имеется в виду, что система включает в себя 2 линейных уравнения. Для примера рассмотрим

2 · x — y = 1 , x + 2 · y = — 1 и — 3 · x + y = 0 . 5 , x + 2 2 3 · y = 0

Это основные простейшие линейные уравнения. Далее можно столкнуться с системами, содержащими 3 и более неизвестных.

В 9 классе решают уравнения с двумя переменными и нелинейные. В целых уравнениях повышается степень для увеличения сложности. Такие системы называют системами нелинейных уравнений с определенным количеством уравнений и неизвестных. Рассмотрим примеры таких систем

x 2 — 4 · x · y = 1 , x — y = 2 и x = y 3 x · y = — 5

Обе системы с двумя переменными и обе являются нелинейными.

При решении можно встретить дробно-рациональные уравнения. Например

x + y = 3 , 1 x + 1 y = 2 5

Могут называть просто системой уравнений без уточнения, каких именно. Редко уточняют сам вид системы.

Старшие классы переходят к изучению иррациональных, тригонометрических и показательных уравнений. Например,

x + y — x · y = 5 , 2 · x · y = 3 , x + y = 5 · π 2 , sin x + cos 2 y = — 1 , y — log 3 x = 1 , x y = 3 12 .

Высшие учебные заведения изучают и исследуют решения систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ). Левая часть таких уравнений содержит многочлены с первой степенью, а правая – некоторые числа. Отличие от школьных в том, что количество переменных и количество уравнений может быть произвольным, чаще всего несовпадающим.

Решение систем уравнений

Решение системы уравнений с двумя переменными – это пара переменных, которая при подстановке обращает каждое уравнение в верное числовое неравенство, то есть является решением для каждого уравнения данной системы.

К примеру, пара значений х = 5 и у = 2 являются решением системы уравнений x + y = 7 , x — y = 3 . Потому как при подстановке уравнения обращаются в верные числовые неравенства 5 + 2 = 7 и 5 − 2 = 3 . Если подставить пару х = 3 и у = 0 , тогда система не будет решена, так как подстановка не даст верное уравнение, а именно, мы получим 3 + 0 = 7 .

Сформулируем определение для систем, содержащих одну и более переменных.

Решение системы уравнений с одной переменной – это значение переменной, которая является корнем уравнений системы, значит, все уравнения будут обращены в верные числовые равенства.

Рассмотрим на примере системы уравнений с одной переменной t

t 2 = 4 , 5 · ( t + 2 ) = 0

Число — 2 – решение уравнения, так как ( − 2 ) · 2 = 4 , и 5 · ( − 2 + 2 ) = 0 являются верными числовыми равенствами. При t = 1 система не решена, так как при подстановке получим два неверных равенства 12 = 4 и 5 · ( 1 + 2 ) = 0 .

Решение системы с тремя и более переменными называют тройку, четверку и далее значений соответственно, которые обращают все уравнения системы в верные равенства.

Если имеем значения переменных х = 1 , у = 2 , z = 0 , то подставив их в систему уравнений 2 · x = 2 , 5 · y = 10 , x + y + z = 3 , получим 2 · 1 = 2 , 5 · 2 = 10 и 1 + 2 + 0 = 3 . Значит, эти числовые неравенства верные. А значения ( 1 , 0 , 5 ) не будут решением, так как, подставив значения, второе из них будет неверное, как и третье: 5 · 0 = 10 , 1 + 0 + 5 = 3 .

Системы уравнений могут не иметь решений вовсе или иметь бесконечное множество. В этом можно убедиться при углубленном изучении данной тематики. Можно прийти к выводу, что системы уравнений – это пересечение множеств решений всех ее уравнений. Раскроем несколько определений:

Несовместной называют систему уравнений, когда она не имеет решений, в противном случае ее называют совместной.

Неопределенной называют систему, когда она имеет бесконечное множество решений, а определенной при конечном числе решений либо при их отсутствии.

Такие термины редко применяются в школе, так как рассчитаны для программ высших учебных заведений. Знакомство с равносильными системами углубит имеющиеся знания по решению систем уравнений.

Урок в 7 классе по теме «Основные понятия систем уравнений с двумя переменными».

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ аннотация 7 класс.docx

В данной статье предлагается разработка урока алгебры в 7 классе по учебнику А.Г. Мордковича. Тема урока «Основные понятия систем уравнений с двумя переменными». Урок соответствует требованиям ФГОС. На уроке вводится понятие системы двух линейных уравнений с двумя переменными.

Ключевые слова: системы уравнений, решение систем.

In this article it is offered the elaboration of the lesson in algebra in the 7 th form on the textbook of A. E. Mordkovich. The topic of the lesson: “Main conceptions of the set of equations with two variables.” The lesson corresponds to the requirements of FGOS. On the lesson it is introduced the notion of the 2 set of equations with 2 variables.

Key words: the set of equations, the solution of sets.

Выбранный для просмотра документ основные понятия систем.ppt

Описание презентации по отдельным слайдам:

Является ли данная пара чисел решением уравнения 5х + у = 23: а) (4; 3) б) (5;2) в) (5;-2) г) (-3;38)

Из линейного уравнения 2х+у=4 выразите: а) переменную х; б) переменную у.

5х- 4у =16 и х — 2у = 0

Основные понятия систем уравнений с двумя переменными

х + у = 12, х – у = 2

Прочитать параграф 11 в учебнике, выполнить № 306, № 402 (а,б).

Спасибо за урок!

Выбранный для просмотра документ основные понятия системы.doc

Урок в 7 классе по теме «Основные понятия систем уравнений с двумя переменными».

Денисова Светлана Вячеславовна учитель математики МБОУ СОШ с. Дуван Дуванского района Республики Башкортостан

Тема: Основные понятия систем уравнений с двумя переменными

Цели: 1. ввести понятие системы двух линейных уравнений, их решение;

2. сформировать умение находить количество решений, не решая систему;

3. развивать культуру устной и письменной речи учащихся;

4. развивать мышление учащихся через умение анализировать и выделять

5. воспитать аккуратность.

В жизни много интересного,

Но пока вам неизвестного.

Будем думать и считать

И о многом узнавать.

2. Актуализация знаний и умений учащихся.

— Какую тему мы изучали на прошлых уроках? (уравнение с двумя неизвестными)

— Чему вы научились, за время изучения этой темы покажут задания, которые я предлагаю вам решить.

Является ли уравнение с двумя переменными линейным:

а)3х – у = 17 в)13х + 6у = 0

б)х 2 — 2у = 5 г)ху + 2х = 9.

2. Является ли данная пара чисел решением уравнения 5х + у = 23:

3. Из линейного уравнения 2х+у=4 выразите: а) переменную х; б) переменную у.

(х = 2 – у/2, у = 4 – 2х)

4. Определите координаты точки пересечения прямых (4;6)

3.Постановка темы и целей урока.

— Не выполняя построения, найдите координаты точки пересечения графиков функций 5х- 4у =16 и х — 2у = 0 (выполнение этого задания вызывает у учащихся затруднение).

— Почему вы не можете решить это задание? (Мы умеем находить координаты точки пересечения графиков функций с помощью графиков.)

— То есть у вас недостаточно знаний для решения этого задания?

— Нам надо найти такую пару чисел, которая обращала бы каждое уравнение в верное равенство. В таких случаях говорят, что требуется решить систему линейных уравнений с двумя переменными.

— Итак, какая тема сегодняшнего урока? Правильно открываем тетради, записываем число и тему урока «Основные понятия систем уравнений».

— Какие цели мы поставим на урок? (Научиться решать системы линейных уравнений с двумя переменными.)

4. Изучение нового материала.

1. Понятие системы уравнений.

— Ребята, может кто-нибудь знает, как записываются системы уравнений?

— Уравнения системы записываются друг под другом и объединяют специальным символом – фигурной скобкой. (слайд)

2. Составление систем уравнений (работа в группах).

-Из предложенных уравнений составьте системы линейных уравнений с двумя переменными:

+ = 11 (5)

(Результат на доске записывает группа, быстрее других составившая системы линейных уравнений с двумя переменными.)

3.Физкультминутка (гимнастика для глаз).

4. Решение системы.

— Что является решением линейного уравнения с двумя переменными?

Подумайте, а если у нас два таких уравнения, что будет решением этих уравнений? (Пару значений (х;у), которая одновременно является решением и первого и второго уравнений системы, называют решением системы.)

— Итак, используя метод аналогии, вы сами сформулировали определение решения системы линейных уравнений с двумя переменными.

— А что значит решить систему уравнений? ( Решить систему – это значит найти все её решения или установить, что их нет)

— Проверьте, является ли пара чисел х=3, у=1 (х=7, у=5) решением системы (по вариантам)
х + у = 12,

5. Условия решения систем.

— Как решать системы линейных уравнений вы узнаете на последующих уроках. А сейчас давайте подумаем как, не решая систему уравнений, определить, сколько решений она имеет. Я предлагаю вам построить графики уравнений и подумать при каких условиях система имеет решение и сколько. ( работа в группах)

а) у = 5х, б) у = х + 5, в) у = х + 4,

у = -2х + 7 у = х +7 у = х+ 4

Вывод: 1) если угловые коэффициенты прямых, являющихся графиками функций, различны, то система имеет единственное решение.

2) если угловые коэффициенты прямых, являющихся графиками функций, одинаковы, а m различны, то система не имеет решений. Говорят также, что система несовместна.

3) если уравнения имеют одинаковый вид, то система имеет бесконечное множество решений. Говорят, что система неопределённа.

— А сейчас давайте проверим, как вы усвоили новый материал, для этого выполним самостоятельную работу.

1. Выяснить, сколько решений имеет система.

2. Является ли решением системы уравнений

пара (3;1) пара (2;2)

6. Домашнее задание.

Прочитать параграф 11 в учебнике, выполнить № 306, № 402 (а,б).

7. Подведение итогов.

— Урок подходит к концу. Давайте вспомним, какую цель мы ставили в начале урока? Достигли ли мы её? Что нового узнали на уроке?

Учащимся предлагается рисунок( у каждого на парте приготовлена заготовка), на котором нужно отметить свое место положение для данного урока, т.е.:

Если мало чего понятного и придется разбираться ещё раз с этим материалом, то вы у подножья горы;

Если все предельно понятно, но вы не уверены в своих силах, то вы на пути к вершине;

Если нет ни каких вопросов, и вы чувствуете власть над данной темой, то вы на пике.