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五、十字相乘法
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十字相乘法又叫十字分解法。簡單來講就是:十字左邊相乘等于二次項系數,右邊相乘等于常數項,交叉相乘再相加等于一次項。其實就是運用乘法公式(x a)(x b)=x2 (a b)x ab的逆運算來進行因式分解。
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十字分解法能用于二次三項式的分解因式(不一定是整數范圍內)。對于像ax2 bx c=(a1x c1)(a2x c2)這樣的整式來說,這個方法的關鍵是把二次項系數a分解成兩個因數a1、a2的積a1?a2,把常數項c分解成兩個因數c1、c2的積c1?c2,并使a1c2 a2c1正好等于一次項的系數b。那么可以直接寫成結果:ax2 bx c= a1x c1)(a2x c2)。
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在運用這種方法分解因式時,要注意觀察、嘗試,并體會,它的實質是二項式乘法的逆過程。當首項系數不是1時,往往需要多次試驗,務必注意各項系數的符號。
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基本式子:
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x2 (p q)x pq=(x p)(x q)
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例如,把2x2-7x 3分解因式。可以先分解二次項系數,分別寫在十字交叉線的左上角和左下角,再分解常數項,分別寫在十字交叉線的右上角和右下角,然后交叉相乘,求代數和,使其等于一次項系數。
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分解二次項系數,只取正因數,因為取負因數的結果與正因數結果相同。
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2=1×2=2×1
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分解常數項:
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3=1×3=3×1=(-3)×(-1)=(-1)×(-3)
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用畫十字交叉線的方法來表示這四種情況:
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經過觀察,第四種情況是正確的,這是因為交叉相乘后,兩項代數和恰等于一次項系數-7。
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所以,2x2-7x 3=(x-3)(2x-1)。
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通常地,對于二次三項式ax2 bx c(a≠0),如果二次項系數a可以分解成兩個因數之積,即a=a1a2,常數項c可以分解成兩個因數之積,即c=c1c2,把a1、a2、c1、c2排列如下:
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按斜線交叉相乘,再相加,得到a1c2 a2c1,若它正好等于二次三項式ax2 bx c的一次項系數b,即a1c2 a2c1=b,那么二次三項式就可以分解為兩個因式a1x c1與a2x c2之積,即:
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ax2 bx c=(a1x c1)(a2x c2)
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像這種借助畫十字交叉線分解系數,從而幫助我們把二次三項式分解因式的方法,通常叫作十字分解法。
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1.用十字相乘法做兩位數乘法
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方法:
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(1)用被乘數和乘數的個位上的數字相乘,所得結果的個位數寫在答案的最后一位,十位數作為進位保留。
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(2)交叉相乘,將被乘數個位上的數字與乘數十位上的數字相乘,被乘數十位上的數字與乘數個位上的數字相乘,求和后加上上一步中的進位,把結果的個位寫在答案的十位數字上,十位上的數字作為進位保留。
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(3)用被乘數和乘數的十位上的數字相乘,加上第2步的進位,寫在前兩步所得的結果前面即可。
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推導:
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我們假設兩個數字分別為ab和xy,用豎式進行計算,得到:
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我們可以把這個結果當成一個二位數相乘的公式,這種方法將在你以后的學習中經常用到。見圖1-13。
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圖1-13
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例子:
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(1)計算98×24= 。
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解:
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結果為2352。
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所以 98×24=2352
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(2)計算35×28= 。
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解:
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結果為980。
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所以 35×28=980
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(3)計算93×57= 。
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解:
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結果為5301。
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所以 93×57=5301
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練習:
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(1)計算65×88= 。
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(2)計算35×69= 。
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(3)計算65×85= 。
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2.三位數與兩位數相乘
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三位數與兩位數相乘也可以用交叉計算法,只是比兩位數相乘復雜一些而已。
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方法:
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(1)用三位數和兩位數的個位上的數字相乘,所得結果的個位數寫在答案的最后一位,十位數作為進位保留。
rr
(2)交叉相乘1,將三位數個位上的數字與兩位數十位上的數字相乘,三位數十位上的數字與兩位數個位上的數字相乘,求和后加上上一步中的進位,把結果的個位寫在答案的十位數字位置上,十位上的數字作為進位保留。
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(3)交叉相乘2,將三位數十位上的數字與兩位數十位上的數字相乘,三位數百位上的數字與兩位數個位上的數字相乘,求和后加上上一步中…
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(4)用三位數百位上的數字和兩位數的十位上的數字相乘,加上上一步的進位,寫在前三步所得的結果前面,即可。
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推導:
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我們假設兩個數字分別為abc和xy,用豎式進行計算,得到:
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我們來對比一下,這個結果與兩位數的交叉相乘有什么區別,你會發現它們的原理是一樣的,只是多了一次交叉計算而已。見圖1-14。
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圖1-14
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例子:
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(1)計算298×24= 。
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解:
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rr
結果為7152。
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所以 298×24=7152
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(2)計算123×36= 。
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解:
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rr
結果為4428。
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所以 123×36=4428
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(3)計算548×36= 。
rr
解:
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結果為19728。
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所以 548×36=19728
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練習:
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(1)計算327×35= 。
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(2)計算633×57= 。
rr
(3)計算956×31= 。
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3.四位數與兩位數相乘
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學會了兩位數、三位數與兩位數相乘,那么四位數與兩位數相乘相信也難不倒你了吧。它依然可以用交叉計算法,只是比三位數再復雜一些而已。
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方法:
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(1)用四位數和兩位數的個位上的數字相乘,所得結果的個位數寫在答案的最后一位,十位數作為進位保留。
rr
(2)交叉相乘1,將四位數個位上的數字與兩位數十位上的數字相乘,四位數十位上的數字與兩位數個位上的數字相乘,求和后加上上一步中的進位,把結果的個位寫在答案的十位數字位置上,十位上的數字作為進位保留。
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(3)交叉相乘2,將四位數十位上的數字與兩位數十位上的數字相乘,四位數百位上的數字與兩位數個位上的數字相乘,求和后加上上一步中的進位,把結果的個位寫在答案的百位數字位置上,十位上的數字作為進位保留。
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(4)交叉相乘3,將四位數百位上的數字與兩位數十位上的數字相乘,四位數千位上的數字與兩位數個位上的數字相乘,求和后加上上一步中的進位,把結果的個位寫在答案的千位數字位置上,十位上的數字作為進位保留。
rr
(5)用四位數千位上的數字和兩位數的十位上的數字相乘,加上上一步的進位,寫在前三步所得的結果前面,即可。
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推導:
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我們假設兩個數字分別為abcd和xy,用豎式進行計算,得到:
rr
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我們來對比一下,這個結果和三位數與兩位數的交叉相乘有什么區別,你會發現它們的原理是一樣的,只是又多了一次交叉計算而已。見圖1-16。
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圖1-16
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例子:
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(1)計算1298×24= 。
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解:
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結果為31152。
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所以 1298×24=31152
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(2)計算2368×19= 。
rr
解:
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rr
結果為44992。
rr
所以 2368×19=44992
rr
(3)計算9548×73= 。
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解:
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rr
結果為697004。
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所以 9548×73=697004
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擴展閱讀
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類似的,你還可以用這種方法計算五位數、六位數、七位數……與兩位數相乘,只是每多一位數需要多一次交叉計算而已。
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練習:
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(1)計算1524×35= 。
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(2)計算2648×34= 。
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(3)計算1982×28= 。
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4.三位數乘以三位數
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方法:
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(1)用被乘數和乘數的個位上的數字相乘,所得結果的個位數寫在答案的最后一位,十位數作為進位保留。
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(2)交叉相乘1,將被乘數個位上的數字與乘數十位上的數字相乘,被乘數十位上的數字與乘數個位上的數字相乘,求和后加上上一步中的進位,把結果的個位寫在答案的十位數字位置上,十位上的數字作為進位保留。
rr
(3)交叉相乘2,將被乘數百位上的數字與乘數個位上的數字相乘,被乘數十位上的數字與乘數十位上的數字相乘,被乘數個位上的數字與乘數百位上的數字相乘,求和后加上上一步中的進位,把結果的個位寫在答案的百位數字位置上,十位上的數字作為進位保留。
rr
(4)交叉相乘3,將被乘數百位上的數字與乘數十位上的數字相乘,被乘數十位上的數字與乘數百位上的數字相乘,求和后加上上一步中的進位,把結果的個位寫在答案的千位數字位置上,十位上的數字作為進位保留。
rr
(5)用被乘數百位上的數字和乘數百位上的數字相乘,加上上一步的進位,寫在前三步所得的結果前面,即可。
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推導:
rr
我們假設兩個數字分別為abc和xyz,用豎式進行計算,得到:
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見圖1-15。
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圖1-15
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例子:
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(1)計算298×324= 。
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解:
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結果為96552。
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所以 298×324=96552
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(2)計算135×246= 。
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解:
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結果為33210。
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所以 135×246=33210
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(3)計算568×167= 。
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解:
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結果為94856。
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所以 568×167=94856
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練習:
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(1)計算265×135= 。
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(2)計算563×498= 。
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(3)計算359×468= 。
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5.四位數乘以三位數
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方法:
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(1)用四位數和三位數的個位上的數字相乘,所得結果的個位數寫在答案的最后一位,十位數作為進位保留。
rr
(2)交叉相乘1,將四位數個位上的數字與三位數十位上的數字相乘,四位數十位上的數字與三位數個位上的數字相乘,求和后加上上一步中的進位,把結果的個位寫在答案的十位數字位置上,十位上的數字作為進位保留。
rr
(3)交叉相乘2,將四位數百位上的數字與三位數個位上的數字相乘,四位數十位上的數字與三位數十位上的數字相乘,四位數個位上的數字與三位數百位上的數字相乘,求和后加上上一步中的進位,把結果的個位寫在答案的百位數字位置上,十位上的數字作為進位保留。
rr
(4)交叉相乘3,將四位數千位上的數字與三位數個位上的數字相乘,四位數百位上的數字與三位數十位上的數字相乘,四位數十位上的數字與三位數百位上的數字相乘,求和后加上上一步中的進位,把結果的個位寫在答案的千位數字位置上,十位上的數字作為進位保留。
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(5)交叉相乘4,將四位數千位上的數字與三位數十位上的數字相乘,四位數百位上的數字與三位數百位上的數字相乘,求和后加上上一步中的進位,把結果的個位寫在答案的萬位數字位置上,十位上的數字作為進位保留。
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(6)用四位數千位上的數字和三位數百位上的數字相乘,加上上一步的進位,寫在前三步所得的結果前面,即可。
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推導:
rr
我們假設兩個數字分別為abcd和xyz,用豎式進行計算,得到:
rr
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見圖1-17。
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圖1-17
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例子:
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(1)計算1298×324= 。
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解:
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結果為420552。
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所以 1298×324=420552
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(2)計算1234×246= 。
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解:
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結果為303564。
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所以 1234×246=303564
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(3)計算5927×652= 。
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解:
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結果為3864404。
rr
所以 5927×652=3864404
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擴展閱讀
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類似的,你還可以用這種方法計算五位數、六位數、七位數……與三位數相乘,只是每多一位數需要多一次交叉計算。
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練習:
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(1)計算3824×315= 。
rr
(2)計算3515×168= 。
rr
(3)計算3335×624= 。
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6.二元一次方程的解法
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我們都學習過二元一次方程組,一般的解法是消去某個未知數,然后代入求解。例如下面的問題:
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我們一般的解法是把①式寫成y=5-2x的形式,代入到②式中,消去y,解出x,然后代入解出y。或者將①式等號兩邊同時乘以2,變成4x 2y=10,與②式相減,消去y,解出x,然后代入解出y。
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這兩種方法在x、y的系數比較小的時候用起來比較方便,一旦系數變大,計算起來就會復雜很多。下面介紹一種更簡單的方法。
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方法:
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(1)將方程組寫成的形式。
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(2)將兩個式子中x、y的系數交叉相乘,并相減,所得的數作為分母。
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(3)將兩個式子中x的系數(一般為常數)交叉相乘,并相減,所得的數作為y的分子。
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(4)將兩個式子中常數和y的系數交叉相乘,并相減,所得的數作為x的分母。
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(5)即x=(ce-fb)/(ae-db);y=(af-dc)/(ae-db)。
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例子:
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(1)
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解:
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首先計算出x、y的系數交叉相乘的差,即3×2-1×1=5。
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再計算出x的系數與常數交叉相乘的差,即3×10-1×10=20。
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最后計算出常數與y的系數交叉相乘的差,即10×2-10×1=10。
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這樣,x=10/5=2,y=20/5=4。
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所以結果為:
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(2)
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解:
rr
首先計算出x、y的系數交叉相乘的差,即2×2-3×1=1。
rr
再計算出x的系數與常數交叉相乘的差,即2×13-3×8=2。
rr
最后計算出常數與y的系數交叉相乘的差,即8×2-13×1 =3。
rr
這樣,x=3/1=3,y=2/1=2。
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所以結果為:
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(3)
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解:
rr
首先計算出x、y的系數交叉相乘的差,即9×2-7×1=11。
rr
再計算出x的系數與常數交叉相乘的差,即9×1-7×(-5)=44。
rr
最后計算出常數與y的系數交叉相乘的差,即(-5)×2-1×1=-11。
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這樣,x=-11/11=-1,y=44/11=4。
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所以結果為:
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練習:
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(1)
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(2)
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(3)
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7.同分子分數的加減法
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方法:
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(1)分子相同,分母互質的兩個分數相加(減)時,它們的結果是用原分母的積作分母,用原分母的和(或差)乘以這相同的分子所得的積作分子。
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(2)分子相同,分母不是互質數的兩個分數相加減,也可按上述規律計算,只是最后需要注意把得數約分為最簡分數。
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例子:
rr
(1)計算。
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解:
rr
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所以
rr
(2)計算。
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解:
rr
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所以
rr
(3)計算。
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解:
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所以
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注意:分數減法要用減數的原分母減去被減數的原分母。
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練習:
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(1)計算。
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(2)計算。
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(3)計算。
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