走進(jìn)二元一次方程組的神奇世界,不難發(fā)現(xiàn):有些方程組解到最后,并不能得到x或y的值,會(huì)出現(xiàn)無(wú)數(shù)個(gè)解或者無(wú)解的情況。我不禁想到,在什么情況下才會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?
首先,我們來(lái)看一個(gè)“含參數(shù)”的方程組(關(guān)于x和y的二元一次方程組):
[x+y=7, ①ax+2y=c, ②]
因?yàn)檫@是一個(gè)“含參數(shù)”的方程組,關(guān)于解的情況,我們需要分類討論。
我們都知道,要想求出兩個(gè)未知數(shù)的值,就至少需要兩個(gè)等量關(guān)系。
在這個(gè)方程組中:
1.①式中x的系數(shù)與②式中x的系數(shù)的比值為[1a];
2.①式中y的系數(shù)與②式中y的系數(shù)的比值為[12];
3.等式右側(cè)常數(shù)的比值為[7c]。
我發(fā)現(xiàn),如果兩個(gè)未知數(shù)的系數(shù)的比值與等式右側(cè)常數(shù)的比值相等,那么這個(gè)方程組有無(wú)數(shù)組解。
舉個(gè)例子:若a=2,c=14,則①式和②式,實(shí)際上只有一個(gè)等量關(guān)系,所以這個(gè)方程組有無(wú)數(shù)組解。
如果兩個(gè)未知數(shù)的系數(shù)的比值相等,但與等式右側(cè)常數(shù)的比值不相等,那么這個(gè)方程組無(wú)解。
再舉個(gè)例子,若a=2,c=7,由①×2,得2x+2y=14,14≠7,很明顯,這個(gè)方程組無(wú)解。
當(dāng)然,如果這個(gè)二元一次方程組中兩個(gè)未知數(shù)的系數(shù)的比值不相等,這個(gè)方程組就一定有唯一解。
我總結(jié)了一下,在這個(gè)二元一次方程組中,方程組的解的情況如下表所示:
表1
[[1a]=[12]=[7c] 有無(wú)數(shù)組解 [1a]=[12]≠[7c] 無(wú)解 [1a]≠[12] 有唯一解 ]
我們?cè)賮?lái)看一道例題:
當(dāng)k 時(shí),關(guān)于x、y的方程組[(2k-1)x+2y=14,2kx-y=7]有唯一解?
有了上面表1中的結(jié)論,這道題很快就可以迎刃而解。
因?yàn)樵匠探M有唯一解,所以[2k2k-1]≠[-12],化簡(jiǎn)可得k≠[16]。
從一個(gè)問(wèn)題出發(fā),深入思考,得到一般的結(jié)論,再將結(jié)論應(yīng)用到“同類”問(wèn)題中,由此,我體會(huì)到了數(shù)學(xué)的妙不可言。
教師點(diǎn)評(píng)
顧芮之同學(xué)在求解“含參數(shù)”的二元一次方程組時(shí),發(fā)現(xiàn)方程組的解的個(gè)數(shù)有變化,進(jìn)一步思考并總結(jié)二元一次方程組的解的情況與參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并且將所發(fā)現(xiàn)的“結(jié)論”在“同類”問(wèn)題中進(jìn)行應(yīng)用,值得學(xué)習(xí)。特別是,小作者竟然在一篇短文中為我們呈現(xiàn)了“研究特例→發(fā)現(xiàn)并歸納結(jié)論→初步運(yùn)用”的數(shù)學(xué)研究方法,正如她文末所言,真是妙不可言。
(指導(dǎo)教師:崔建平)