解一次与二次方程组的步骤是:把一次方程代入二次方程,整理成二次式等于零,解出来,再用一次方程求出每个对应的 y。答案是坐标,所以成对出现。
请到 Cambridge 课程大纲页面,确认这个课题是否在你所考的路线内。代入的习惯来自某个变量已单独列出时选用代入法,在这里可以直接使用。
为什么答案是两个点?
一条直线与抛物线相交,可能是零个、一个或两个点。把两个 y 的表达式令相等,就是在找高度相同时的 x 值。
因为得到的方程是二次的,它可能有两个根。每个根是一个交点的 x 坐标,直线告诉你那里的高度。
步骤
- 把两个方程都写成 “y = …”,或把其中一个整理成这样。
- 令两个表达式相等。
- 把所有项移到一边,使方程变成 ax² + bx + c = 0。
- 求解:用因式分解,分解不了就用公式。
- 把每个 x 代入一次方程求 y。
- 写出坐标对,并在二次式中逐个检查。
例题详解
解这一组:y = x² − 4x + 3 和 y = x − 1
第一步,令相等: x² − 4x + 3 = x − 1。
第二步,整理: 两边减 x 再加 1:x² − 5x + 4 = 0。
第三步,因式分解: (x − 1)(x − 4) = 0,所以 x = 1 或 x = 4。
第四步,用直线求 y: x = 1 时,y = 1 − 1 = 0。x = 4 时,y = 4 − 1 = 3。
第五步,在曲线中检查: x = 1 时,1 − 4 + 3 = 0,相符。x = 4 时,16 − 16 + 3 = 3,相符。
答案:(1, 0) 和 (4, 3)。
要留意的错误
常见的失误是按顺序对应数值而不是代入,或者只写出 x 值。
错误答案: “x = 1 和 x = 4,所以点是 (1, 3) 和 (4, 0)。”
学生把 x 与错误的 y 对应,y 值对调了。点 (1, 3) 不在直线上,因为 1 − 1 = 0。
改正的办法是每次把各个 x 分别代入一次方程,并立刻写出坐标对。第二个失误是跨等号移项时出现符号错误,所以最好把每一步移项写在该行旁边,例如 “−x, +1”。
自我检测
先在纸上做,再打开答案核对。
1. 解 y = 2x 和 y = x² − 3。
查看答案
令相等:x² − 3 = 2x,所以 x² − 2x − 3 = 0。因式分解:(x − 3)(x + 1) = 0,x = 3 或 x = −1。用 y = 2x 得 y = 6 和 y = −2。检查 (3, 6):9 − 3 = 6,相符。检查 (−1, −2):1 − 3 = −2,相符。
(3, 6) 和 (−1, −2)
2. 解 y = x + 6 和 y = x²。
查看答案
令相等:x² = x + 6,所以 x² − x − 6 = 0。因式分解:(x − 3)(x + 2) = 0,x = 3 或 x = −2。用 y = x + 6 得 y = 9 和 y = 4。检查 (−2, 4):(−2)² = 4,相符。
(3, 9) 和 (−2, 4)
3. 解 y = 2x − 1 和 y = x²。这个结果说明直线与曲线是什么关系?
查看答案
令相等:x² = 2x − 1,所以 x² − 2x + 1 = 0。分解为 (x − 1)² = 0,x = 1 是重根。再得 y = 2(1) − 1 = 1。检查:1² = 1,相符。
只有一个解 (1, 1)。直线只在一点接触曲线,也就是切线(tangent)。
下一步
接下来,识别不一致的联立条件会说明方程没有共同解时会发生什么。二次函数结构探索器让你同时看到抛物线和直线。可以用联立关系练习题组把所有情况混合练习。
不少学生代数没问题,丢分是因为步骤写得乱,x 和 y 对错了位置。数学线上一对一补习的老师会逐行看你的书面步骤,帮你把整理步骤的习惯练稳。