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三种求解方法:作图、代入、消元

求解二元方程组的三种主力方法。用三种方式解同一个方程组,让你能为每道题选出最简洁的工具。

作图法:看见交点

作图法把每个方程画成一条直线,再读出交点。它能建立最清晰的直觉,但精度只取决于你画得多准——交点在 (2.5, 1.7) 时很难从草图上读出。把每条直线改写成斜截式 y = mx + b,便于快速作图。

代入法:先解出,再替换

当某个变量已经独立、或容易被孤立出来时,代入法最为出色。你先用孤立变量把一个变量表示出来,再代入另一个方程,把两个未知数压缩成一个。

Solve:   y = 2x - 1     (already solved for y)
         3x + y = 9

Substitute y = 2x - 1 into the second equation:
   3x + (2x - 1) = 9
   5x - 1 = 9
   5x = 10
   x = 2

Back into y = 2x - 1:
   y = 2(2) - 1 = 3

Solution: (2, 3).  Check: 3(2) + 3 = 9 ✓
先把 y 孤立出来,代入就成了一次干净的替换。

消元法:相加抵消

消元法把整个方程相加或相减,使某个变量抵消。先把每个方程乘以适当倍数,让某个变量的系数互为相反数,然后相加。这种方法最适合推广到更大的方程组。

Solve:   2x + 3y = 12
         4x - 3y =  6

The +3y and -3y are already opposites. Add the equations:
   (2x + 4x) + (3y - 3y) = 12 + 6
   6x = 18
   x = 3

Back-substitute x = 3 into 2x + 3y = 12:
   6 + 3y = 12  ->  3y = 6  ->  y = 2

Solution: (3, 2).  Check in eq 2: 4(3) - 3(2) = 6 ✓
当系数已经互为相反数时,直接相加即可消元。