解联立方程时,如果方程中包含分数,可以通过以下步骤进行求解:
一、代入消元法
选择一个方程变形 从方程组中任选一个方程,将其中一个未知数用含另一个未知数的式子表示出来。例如,对于方程组:
$$
begin{cases}
frac{x}{2} + y = 3 quad text{(1)}
x - y = 1 quad text{(2)}
end{cases}
$$
可以将方程(2)变形为 $x = y + 1$。
代入另一个方程
将变形后的式子代入另一个方程中,消去一个未知数。将 $x = y + 1$ 代入方程(1):
$$
frac{y + 1}{2} + y = 3
$$
解这个方程:
$$
frac{y + 1}{2} + y = 3
y + 1 + 2y = 6
3y + 1 = 6
3y = 5
y = frac{5}{3}
$$
回代求解
将 $y = frac{5}{3}$ 代入 $x = y + 1$:
$$
x = frac{5}{3} + 1 = frac{8}{3}
$$
所以,解为 $left( frac{8}{3}, frac{5}{3} right)$。
二、加减消元法
方程变形
通过乘以适当的数使某个未知数的系数相同或相反。例如,对于方程组:
$$
begin{cases}
frac{2x}{3} - y = 1 quad text{(1)}
x + 2y = 4 quad text{(2)}
end{cases}
$$
将方程(1)乘以2,方程(2)乘以3,得到:
$$
begin{cases}
frac{4x}{3} - 2y = 2 quad text{(1')}
3x + 6y = 12 quad text{(2')}
end{cases}
$$
消元
将两个方程相加消去 $y$:
$$
frac{4x}{3} - 2y + 3x + 6y = 2 + 12
frac{4x}{3} + 3x = 14
frac{4x + 9x}{3} = 14
frac{13x}{3} = 14
13x = 42
x = frac{42}{13}
$$
回代求解
将 $x = frac{42}{13}$ 代入方程(2):
$$
frac{42}{13} + 2y = 4
2y = 4 - frac{42}{13}
2y = frac{52}{13} - frac{42}{13}
2y = frac{10}{13}
y = frac{5}{13}
$$
所以,解为 $left( frac{42}{13}, frac{5}{13} right)$。
三、注意事项
通分处理: 若分数系数较复杂,可先通分再消元,简化计算。 检验解
通过以上方法,可以系统地解出包含分数的联立方程组。