Chuyên đề học tập Toán 10

Giải Hoạt động 3 trang 9 Chuyên đề Toán 10

Bài 1. Hệ phương trình bậc nhất ba ẩn   Đã kiểm chéo

Đề bài

Giải hệ phương trình bậc nhất ba ẩn bằng phương pháp Gauss
Cho hệ phương trình
$\begin{cases} x + y - 2z = 3 \\ -x + y + 6z = 13 \\ 2x + y - 9z = -5. \end{cases}$
a) Khử ẩn $x$ của phương trình thứ hai bằng cách cộng phương trình này với phương trình thứ nhất theo từng vế tương ứng. Viết phương trình nhận được (phương trình này không còn chứa ẩn $x$ và là phương trình thứ hai của hệ mới, tương đương với hệ ban đầu).

b) Khử ẩn $x$ của phương trình thứ ba bằng cách nhân phương trình thứ nhất với $-2$ rồi cộng với phương trình thứ ba theo từng vế tương ứng. Viết phương trình thứ ba mới nhận được. Từ đó viết hệ mới nhận được sau hai bước trên (đã khử $x$ ở hai phương trình cuối).

c) Làm tương tự đối với hệ mới nhận được ở câu b), từ phương trình thứ hai và thứ ba khử ẩn $y$ ở phương trình thứ ba. Viết hệ dạng tam giác nhận được.

d) Giải hệ dạng tam giác nhận được ở câu c). Từ đó suy ra nghiệm của hệ đã cho.

Lời giải

## a) Khử ẩn $x$ ở phương trình thứ hai

Cộng phương trình thứ hai với phương trình thứ nhất theo từng vế:

$$(-x+y+6z)+(x+y-2z)=13+3$$

$$2y+4z=16.$$

Vậy phương trình thứ hai mới (không còn ẩn $x$) là $2y+4z=16$.

##

b) Khử ẩn $x$ ở phương trình thứ ba

Nhân phương trình thứ nhất với $-2$:

$$-2x-2y+4z=-6.$$

Cộng với phương trình thứ ba theo từng vế:

$$(-2x-2y+4z)+(2x+y-9z)=-6+(-5)$$

$$-y-5z=-11.$$

Vậy phương trình thứ ba mới là $-y-5z=-11$.

Sau hai bước trên, ta được hệ mới tương đương (đã khử $x$ ở hai phương trình cuối):

$$\begin{cases} x+y-2z=3 \\ 2y+4z=16 \\ -y-5z=-11. \end{cases}$$

##

c) Khử ẩn $y$ ở phương trình thứ ba

Từ hệ ở câu b), dùng phương trình thứ hai và thứ ba để khử $y$ ở phương trình thứ ba. Nhân phương trình thứ ba với $2$:

$$-2y-10z=-22.$$

Cộng với phương trình thứ hai theo từng vế:

$$(2y+4z)+(-2y-10z)=16+(-22)$$

$$-6z=-6.$$

Vậy ta được hệ dạng tam giác:

$$\begin{cases} x+y-2z=3 \\ 2y+4z=16 \\ -6z=-6. \end{cases}$$

##

d) Giải hệ dạng tam giác

Từ phương trình thứ ba: $-6z=-6\Rightarrow z=1.$

Thay $z=1$ vào phương trình thứ hai: $2y+4\cdot 1=16\Rightarrow 2y=12\Rightarrow y=6.$

Thay $y=6,\ z=1$ vào phương trình thứ nhất: $x+6-2\cdot 1=3\Rightarrow x+4=3\Rightarrow x=-1.$

Vậy hệ đã cho có nghiệm duy nhất $(x;y;z)=(-1;6;1).$

Kiểm tra lại:

- PT1: $-1+6-2\cdot 1=3$ ✓
- PT2: $-(-1)+6+6\cdot 1=1+6+6=13$ ✓
- PT3: $2\cdot(-1)+6-9\cdot 1=-2+6-9=-5$ ✓

Đáp số

$2y+4z=16$$-y-5z=-11$$-6z=-6$$(x;y;z)=(-1;6;1)$

Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.