加拿大初中数学竞赛题:解三元二次方程组,满分率不到2%

  大家好,今天和大家分享一道加拿大初中数学竞赛题,是一道解三元二次方程组的题目。这道题目的难度还是比较大的,不少同学都能够得到一些分数,但是能够得到满分的考生却不到2%。下面我们一起来看一下这道题目。

  这道题目考查的是多元方程组的求解。

  在初中阶段,我们已经学习过多元一次方程组的求解,总体思路很简单,那就是消元。以二元一次方程组为例,消元的方法有两种:代入消元法和加减消元法。下面以具体的例子来回忆一下解题过程。

  代入消元法

  首先在两个方程中选择一个系数比较简单的未知数,用另外一个未知数把这个未知数表示出来,即表示成y=ax+b或者x=cy+d的形式;再将得到的式子代入另外一个方程,即可得到一个一元一次方程,解出后即可得到一个未知数的解。然后再求出另外一个未知数即可。

  加减消元法

  如果两个方程中某个未知数的系数相同或者相反,那么可以直接相加或者相减,这样就可以得到一个一元一次方程,解出一元一次方程即可得到一个未知数的值,再代入其中一个方程就可以得到另外一个未知数的值。

  如果两个方程中所有未知数的系数都不相同或者相反,那么首先需要将两个方程乘以一个系数,使得某个未知数的系数变成相同或者相反,再按照上面的步骤求解即可。

  二元一次方程组是多元方程组中最简单的一类,方法也是最基础的,解其他多元方程组的思想也是消元。比如下面这道三元一次方程组,同样还是先消去一个未知数,变成二元一次方程组,再按照二元一次方程组的解法求解即可。

  再回到这道竞赛题。

  通过观察我们可以发现,这道题按照常规方法进行消元是不太可能的,至少说计算量会非常的大。所以需要考虑一些特殊的方法。

  首先我们来观察一下,很明显可以发现当x、y、z都为零时,方程组是成立的,所以方程组有一组解是x=0,y=0,z=0。

  当x、y、z不为零时,再来观察一下方程组的特点,很明显这个方程组的三个方程的形式是一致的,只要找到一个方程的处理方法,其他两个方程可以用同样的方法处理。

  那么怎么处理呢?取倒数,也就是把每个方程都取倒数,然后再将三个方程相加,最后可以配成三个完全平方相加等于零的形式,也就是每个式子的值都为零,从而求出x、y、z的值。

  这道加拿大的初中数学竞赛题,难度不小,满分率不到2%,有的考生忽略了x、y、z为零这组解,有的考生没有想到取到数求解的方法。如果是你,你能得分满分吗?

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