高中第四单元 方程与不等式的再认识4.4 简单的二元二次方程组教学设计

简单的二元二次方程组

在初中我们已经学习了一元一次方程、一元二次方程及二元一次方程组的解法，掌握了用消元法解二元一次方程组．高中新课标必修2中学习圆锥曲线时，需要用到二元二次方程组的解法．因此，本讲讲介绍简单的二元二次方程组的解法．

含有两个未知数、且含有未知数的项的最高次数是2的整式方程，叫做二元二次方程．

由一个二元一次方程和一个二元二次方程组成的方程组，或由两个二元二次方程组组成的方程组，叫做二元二次方程组．

一、由一个二元一次方程和一个二元二次方程组成的方程组

 一个二元一次方程和一个二元二次方程组成的方程组一般都可以用代入法求解．其蕴含着转化思想：将二元一次方程化归为熟悉的一元二次方程求解．

【例1】解方程组

分析：由于方程(1)是二元一次方程，故可由方程(1)，得，代入方程(2)消去．

解：由(1)得：   (3)

 将(3)代入(2)得：，解得：

 把代入(3)得：；把代入(3)得：．

 ∴原方程组的解是：．

说明：(1) 解由一个二元一次方程和一个二元二次方程组成的方程组的步骤：

 ① 由二元一次方程变形为用表示的方程，或用表示的方程(3)；

 ② 把方程(3)代入二元二次方程，得一个一元二次方程；

 ③ 解消元后得到的一元二次方程；

 ④ 把一元二次方程的根，代入变形后的二元一次方程(3)，求相应的未知数的值；

 ⑤ 写出答案．

 (2) 消，还是消，应由二元一次方程的系数来决定．若系数均为整数，那么最好消去系数绝对值较小的，如方程，可以消去，变形得，再代入消元．

   (3) 消元后，求出一元二次方程的根，应代入二元一次方程求另一未知数的值，不能代入二元二次方程求另一未知数的值，因为这样可能产生增根，这一点切记．

 【例2】解方程组

分析：本题可以用代入消元法解方程组，但注意到方程组的特点，可以把、看成是方程的两根，则更容易求解．

解：根据一元二次方程的根与系数的关系，把、看成是方程的两根，解方程得：．

∴ 原方程组的解是：．

二、由两个二元二次方程组成的方程组

1．可因式分解型的方程组

方程组中的一个方程可以因式分解化为两个二元一次方程，则原方程组可转化为两个方程组，其中每个方程组都是由一个二元二次方程和一个二元一次方程组成．

【例3】解方程组

分析：注意到方程，可分解成，即得或，则可得到两个二元二次方程组，且每个方程组中均有一个方程为二元一次方程．

说明：由两个二元二次方程组成的方程组中，有一个方程可以通过因式分解，化为两个二元一次方程，则原方程组转化为解两个方程组，其中每一个方程组均有一个方程是二元一次方程．

【例4】解方程组

分析：本题的特点是方程组中的两个方程均缺一次项，我们可以消去常数项，可得到一个二次三项式的方程．对其因式分解，就可以转化为例3的类型．

解：(1) –(2)得：

 即

 ∴

 ∴ 原方程组可化为两个二元一次方程组：．

 用代入法解这两个方程组，得原方程组的解是：．

 说明：若方程组的两个方程均缺一次项，则消去常数项，得到一个二元二次方程．此方程与原方程组中的任一个方程联立，得到一个可因式分解型的二元二次方程组．

 【例5】解方程组

分析：(1) +(2)得：，(1) -(2)得：，分别分解(3)、(4)可得四个二元一次方程组．

解：(1) +(2)得：，  (1) -(2)得：．

 解此四个方程组，得原方程组的解是：

   ．

 说明：对称型方程组，如、都可以通过变形转化为的形式，通过构造一元二次方程求解．

2．可消二次项型的方程组

 【例6】解方程组

分析：注意到两个方程都有项，所以可用加减法消之，得到一个二元一次方程，即转化为由一个二元一次方程和一个二元二次方程组成的方程组．

解：(1) 得：

 代入(1)得：．

 分别代入(3)得：．

 ∴ 原方程组的解是：．

 说明：若方程组的两个方程的二次项系数对应成比例，则可用加减法消去二次项，得到一个二元一次方程，把它与原方程组的任意一个方程联立，解此方程组，即得原方程组的解．

 二元二次方程组类型多样，消元与降次是两种基本方法，具体问题具体解决．

A    组

1．解下列方程组：

 (1)       (2)  

 (3)     (4)

2．解下列方程组：

 (1)       (2)

3．解下列方程组：

 (1)      (2)

 (3)    (4)

4．解下列方程组：

 (1)       (2)

 B    组

1．解下列方程组：

 (1)     (2)

2．解下列方程组：

 (1)       (2)

3．解下列方程组：

 (1)      (2)

4．解下列方程组：

 (1)       (2)

后面的作为参考！！！

4. 简单的二元二次方程组求解

观察方程，此方程的特点：①含有两个未知数；②是整式方程；③含有未知数的项的最高次数是2.

定义①：含有两个未知数，并且含有未知数的项的最高次数是2的整式方程叫做二元二次方程.

二元二次方程的一般形式是：（a、b、c不同时为零）.其中叫做二次项，叫做一次项，叫做常数项.

定义②：二元二次方程组即有两个未知数且未知数的最高次数为二次的方程组

由一个二元二次方程和一个二元一次方程组成的方程及两个二元二次方程组成的方程组是我们所研究的二元二次方程组.

例如： ， 都是二元二次方程组.

二元二次方程组求解的基本思想是“消元”和“降次”，消元就是化二元为一元，降次就是把二次降为一次，因此可以通过消元和降次把二元二次方程组转化为二元一次方程组、一元二次方程甚至一元一次方程。由于这类方程组形式庞杂，解题方法灵活多样，具有较强的技巧性，因而在解这类方程组时，要认真分析题中各个方程的结构特征，选择较恰当的方法。

【例7】 解方程组（1）             （2）

说明：对于由一个二元一次方程和一个二元二次方程组成的二元二次方程组来说，代入消元法是解这类方程组的基本方法.

【例8】解方程组    

【例9】 解方程组（1）       （2）

说明：含有把能因式分解的方程转化为两个二元一次方程；把这两个二元一次方程分别与另一个方程组成两个方程组；解这两个方程组，得原方程组的解；

小结：对于由一个二元一次方程和二元二次方程组成的二元二次方程组来说，代入消元法是解这类方程组的基本方法.

把能因式分解的方程转化为两个二元一次方程；

把这两个二元一次方程分别与另一个方程组成两个方程组；

解这两个方程组，得原方程组的解；

例3 解方程组      

思考题  解方程组

解方程

（1）

（2）

答案：（1）（2）