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解:③+①得:​$3x+5y=11④$​
​$③×2+②$​得:​$3x+3y=9⑤$​
④-⑤得:​$y=1$​
∴​$x=2$​
将​$x=2,$​​$y=1$​代入​$①$​得:​$2×2+3×1+z=6$​
解得​$z=-1$​
∴方程组的解为​$x=2,$​​$y=1,$​​$z=-1$​
解:设铜牌有$x$枚,银牌有$y$枚,金牌有$z$枚。由题意得$\begin{cases}z = 2x - 8 \\ y = x + 3 \\ x + y + z = 91\end{cases},$
将$z = 2x - 8,$$y = x + 3$代入$x + y + z = 91,$
得$x + (x + 3) + (2x - 8) = 91,$
解得$x = 24,$
则$y = 24 + 3 = 27,$$z = 2×24 - 8 = 40。$
所以金牌40枚,银牌27枚,铜牌24枚。
解:由题意可得方程组$\begin{cases}x + y + z = 12 \\ x + 5y + 10z = 79 \\ x = 4y\end{cases},$将$x = 4y$代入$x + y + z = 12,$得$5y + z = 12,$即$z = 12 - 5y。$将$x = 4y,$$z = 12 - 5y$代入$x + 5y + 10z = 79,$得$4y + 5y + 10(12 - 5y) = 79,$解得$y = 1,$则$x = 4×1 = 4,$$z = 12 - 5×1 = 7。$所以1元、5元、10元纸币分别有4张、1张、7张。
【分析】
(1)思考时需从纸币的数量和总金额两个核心维度出发,挖掘题目中隐含的同时成立的约束条件,即三种纸币的总张数固定、总金额固定,这两个条件是必须同时满足的。
(2)根据设出的未知数,利用“三种纸币共16张”可列出关于张数的方程,利用“三种纸币总金额为70元”,结合每种纸币的面值与数量的乘积之和等于总金额,可列出关于金额的方程,进而得到方程组。
(3)解方程组时,采用代入消元法,先从第一个方程中用y、z表示x,代入第二个方程消去x,得到关于y和z的二元一次方程,再结合纸币张数为正整数的实际意义,找出符合条件的z的整数值,进而求出y和x的值,同时舍去不符合正整数要求的解。
【解析】
(1) 必须同时满足的条件为:1元、5元、10元纸币共16张,总金额为70元(或可表示为1元纸币金额+5元纸币金额+10元纸币金额=70元)。
(2) 根据题意,可列出方程组:
$\begin{cases}x + y + z = 16, \\x + 5y + 10z = 70.\end{cases}$
(3) 用消元法解方程组的步骤如下:
① 由方程$x + y + z = 16$,移项得$x = 16 - y - z$;
② 将$x = 16 - y - z$代入方程$x + 5y + 10z = 70$,可得:
$16 - y - z + 5y + 10z = 70$,
合并同类项得:$4y + 9z = 54$,
变形为:$y = \frac{54 - 9z}{4}$;
③ 因为$x$、$y$、$z$均为正整数,所以$54 - 9z$必须是4的正整数倍,且$y>0$、$x>0$、$z>0$。
当$z=2$时,$y = \frac{54 - 9×2}{4} = 9$,代入$x = 16 - y - z$得$x = 16 - 9 - 2 = 5$,符合正整数要求;
当$z=6$时,$y = \frac{54 - 9×6}{4} = 0$,此时$y=0$不符合正整数要求,舍去,对应的$x=16 - 0 - 6=10$也随之舍去;
因此方程组的解为$\begin{cases}x = 5, \\y = 9, \\z= 2.\end{cases}$
【答案】
(1) 1元、5元、10元纸币共16张,总金额为70元;
(2) $\begin{cases}x + y + z = 16, \\x + 5y + 10z = 70.\end{cases}$;
(3) $\begin{cases}x = 5, \\y = 9, \\z= 2.\end{cases}$
【知识点】
三元一次方程组应用,消元法解方程组,整数解判断
【点评】
本题考查三元一次方程组在实际问题中的应用,关键是准确提取题目中的数量关系建立方程组,同时要结合纸币张数为正整数的实际意义筛选出符合要求的解,体现了数学建模和分类讨论的思想。
【难度系数】
0.6
【分析】
解三元一次方程组的核心思路是消元,将三元转化为二元,再转化为一元求解。观察方程组的三个方程,发现方程①和③中z的系数互为相反数,可直接相加消去z;方程②中z的系数是2,方程③中z的系数是-1,将③乘2后与②相加也能消去z,这样就能得到只含x、y的二元一次方程组,解出x、y后,再代入原方程求出z即可。
【解析】
①+③得:$3x + 5y = 11$ ④,
②+③×2得:$3x + 3y = 9$ ⑤,
④-⑤得:$2y = 2$,解得$y = 1$,
把$y = 1$代入⑤得:$3x + 3 = 9$,解得$x = 2$,
把$x = 2$,$y = 1$代入①得:$2×2 + 3×1 + z = 6$,解得$z = -1$,
所以原方程组的解为$\begin{cases}x=2,\\y=1,\\z = - 1.\end{cases}$
【答案】
$\begin{cases}x=2,\\y=1,\\z = - 1\end{cases}$
【知识点】
三元一次方程组解法,加减消元法
【点评】
本题是三元一次方程组的基础题型,通过加减消元法逐步消去未知数z,将三元方程组转化为二元一次方程组求解,体现了消元转化的数学思想,掌握消元技巧是解这类方程组的关键。
【难度系数】
0.8
【分析】
这是一道三元一次方程组的实际应用问题,解题思路如下:
1. 先确定未知量:金牌、银牌、铜牌的数量,分别设为未知数以便建立方程;
2. 从对话和已知条件中提取等量关系:金牌数 = 铜牌数×2 - 8,银牌数 = 铜牌数 + 3,金牌数+银牌数+铜牌数=91;
3. 建立三元一次方程组后,利用代入消元法,将用铜牌数表示的金牌、银牌数量代入总奖牌数的方程,先求出铜牌数量,再依次计算金牌和银牌的数量。
【解析】
设中国体育健儿获得铜牌$x$枚,金牌$y$枚,银牌$z$枚。
根据题意,可列出方程组:
$\begin{cases}y = 2x - 8 \\z = x + 3 \\x + y + z = 91\end{cases}$
将$y = 2x - 8$,$z = x + 3$代入$x + y + z = 91$,得:
$x + (2x - 8) + (x + 3) = 91$
去括号得:$x + 2x - 8 + x + 3 = 91$
合并同类项得:$4x - 5 = 91$
移项得:$4x = 91 + 5$
计算得:$4x = 96$
解得:$x = 24$
将$x=24$代入$y = 2x - 8$,得$y = 2×24 - 8 = 40$
将$x=24$代入$z = x + 3$,得$z = 24 + 3 = 27$
答:中国体育健儿获得金牌40枚,银牌27枚,铜牌24枚。
【答案】
金牌40枚,银牌27枚,铜牌24枚
【知识点】
三元一次方程组的应用、代入消元法
【点评】
本题是典型的列方程组解实际问题,重点考查了从实际对话中提取等量关系的能力,以及利用代入消元法解三元一次方程组的运算能力,解题关键是准确将实际问题转化为数学方程组模型。
【难度系数】
0.8