การแก้ระบบสมการเชิงเส้นสองตัวแปรตอนที่ 3

การแก้ระบบสมการเชิงเส้นสองตัวแปรจริงแล้วไม่ยากน่ะคับ  เป็นเรื่องที่ง่ายๆ แต่เวลาอ่านเราต้องหัดสังเกต

และคิดตามว่าทำไมเขาถึงทำอย่างนั้น ทำไมต้องเอาสองมาคูณสมการนี้  ทำไมถึงเอาสมการนี้ลบด้วยสมการโน้น เราต้องหัดสังเกตและคิดตามว่าทำไม ถ้าเรารู้เหตุผลแล้วทำไม ถึงต้องทำเช่นนั้น มันจะทำให้เรารู้แนวทางในการทำโจทย์ ต่อไปไม่ว่าโจทย์จะออกมาลักษณะไหนเราก็จะทำได้ เพราะรู้แนวทางแล้ว...ต่อไปนี้ผมจะขอยกตัวอย่างการแก้ระบบสมการเชิงเส้นสองตัวแปร เป็นไกด์ไลน์ให้ดูน่ะ ...พยายามอ่านให้เข้าใจ...และคิดตามไปด้วยน่ะ...ผมจะเริ่มจากข้อที่ง่ายๆและจะเริ่มเพิ่มความยากขึ้นเรื่อยๆน่ะ   เรื่องนี้ผมได้

เขียนให้อ่านหลายตอนแล้วน่ะ ส่วนใครที่พึ่งเข้ามาอ่าน แนะนำให้เปิดอ่านตามลิงค์นี้ก่อนน่ะ ผมเขียนปูพื้นให้อย่างละเอียดเลย ยังไงก็ลองไปอ่านดูน่ะเผื่อจะเข้าใจง่ายขึ้น และทำข้อสอบได้   การแก้ระบบสมการเชิงเส้นสองตัวแปรตอนที่ 1 การแก้ระบบสมการเชิงเส้นสองตัวแปรตอนที่ 2

การแก้ระบบสมการเชิงเส้นสองตัวแปรมีหลายวิธีน่ะคับ แต่ผมจะยกตัวอย่างให้ดูสัก 2 วิธี น่ะ แค่สองวิธีก็น่าจะเพียงพอที่จะทำข้อสอบได้แล้ว ที่สำคัญก็คือเวลาเจอโจทย์นักเรียนต้องเลือกให้ถูกว่าจะใช้วิธีไหนดีในการที่จะแก้โจทย์

วิธีที่ 1 ผมขอเรียกว่า วิธีแทนค่า

วิธีที่ 2 ผมขอเรียนกว่า  วิธีการกำจัดตัวแปร

มาดูกันเลยคับ

1.จงแก้ระบบสมการต่อไปนี้

1.1

\( x-2y=9\)

\(4x-3y=6\)

วิธีทำ ก่อนอื่นเราต้องตั้งชื่อให้กับสมการก่อนน่ะ

ให้ \(x-2y=9\)   ชื่อว่าสมการที่ (1)

\(4x-3y=6\) ชื่อว่าสมการที่ (2)

ต่อไปให้ไปดูที่ (1) คือดูที่

\(x-2y=9\)  ลองย้ายข้างสมการดูน่ะ ให้ x มันอยู่คนเดียว จะได้

\(x=9+2y \)  เราให้สมการที่เกิดจากการย้ายข้างนี้ชื่อว่าสมการที่ (3) จากบรรทัดนี้เรารู้อะไรบ้าง...เรารู้ว่า x มันเท่ากับ เก้าบวกสองวาย ต่อไปเราก็นำค่า x ที่เรารู้นี้ไปแทนค่าในสมการที่ (2)

จากสมการที่ (2) คือ

\(4x-3y=6\) จากที่เรารู้ว่า x=9+2y ดังนั้นเราก็แทน x ในสมการที่(2)นี้ด้วย 9+2y จะได้

\(4(9+2y)-3y=6\)  เอา 4 คูณเข้าไปในวงเล็บ

\(36+8y-3y=6\)

\(5y+36=6\)

\(5y=6-36\)

\(5y=-30\)

\(y=\frac{-30}{5}\)

\(y=-6\)

เมือได้ค่าของ y แล้วต่อไปก็หาค่าของ x คับ

แทน y ด้วย -6 ในสมการที่(1) หรือที่(2) หรือที่(3) ก็ได้น่ะเลือกมาสักหนึ่งสมการคับ ผมเลือกสมการที่(1)แล้วกันคับจะได้

จากสมการที่(1) คือ \(x-2y=9\) แทน y ด้วย -6 จะได้

\(x-2(-6)=9\)

\(x+12=9\)

\(x=9-12\)

\(x=-3\)

ดังนั้นคำตอบของระบบสมการนี้คือ \(x=-3\)และ \(y=-6\)

สาระสำคัญ ที่อยากบอกและอยากชี้ให้เห็น ให้นักเรียนอ่านดีๆแล้วคิดตามน่ะ

ข้อที่1.1 นี้ ผมใช้วิธีที่ 1 คือวิธีแทนค่า ในการแก้โจทย์ข้อนี้  หลายคนคงสงสัยว่าแทนค่ายังไง...แทนค่าอย่างนี้คับ

จากสมการที่ (1) คือ \(x-2y=9\) ถ้าเราลองย้ายสมการดูน่ะเราก็จะได้

\(x=9+2y\)  จากบรรทัดนี้คือเรารูู้ค่าของ x ไง คือเรารู้ว่าเอ็กซ์เท่ากับเก้าบวกสองวาย เราก็นำค่าของ x ที่เรารู้นี่แหล่ะไปแทนค่าลงในสมการที่(2) นี่แหละเป็นที่ไปที่มาของวิธีที่เรียกว่า วิธีแทนค่า พอแทนค่าแล้วก็จะได้ ดังนี้

จากสมการที่ (2) คือ \(4x-3y=6\) แทน x ด้วย 9+2y จะได้

\(4(9+2y)-3y=6\)  จากบรรทัดนี้พอเราแทน x ด้วย 9+2y ตัวแปร x หายไปแล้วไม่มีแล้วเหลือแค่ตัวแปรวายดังนั้นเราก็สามารถแก้สมการหาค่า y ได้  อธิบายมาถึงตรงนี้แล้ว   คิดว่าหลายคนคงเข้าใจมากขึ้นน่ะ...ต่อไปก็จะขอยกตัวอย่างการแก้ระบบสมการเชิงเส้นสองตัวแปร โดยใช้วิธีที่ 2 คือวิธีการกำจัดตัวแปร

1.2

\(2x+4y=12\)

\(2x+8y=10\)

วิธีทำ ผมจะแก้โจทย์ระบบสมการเชิงเส้นสองตัวแปรข้อนี้โดยใช้วิธีที่ 2 คือวิธีการกำจัดตัวแปร ทำไมถึงใช้วิธีนี้...มาดูกันเลย

\(2x+4y=12\)  ให้ชื่อว่าสมการที่(1)

\(2x+8y=10\)   ให้ชื่อว่าสมการที่(2)

จากสมการที่(1)และสมการที่(2) จะเห็นว่ามีพจน์ที่เหมือนกันคือ 2x ถ้าเรานำสมการที่(1)ลบกับสมการที่(2) ก็จะเกิดเหตูการณ์ 2x-2x ขึ้น นั่นคือ 2x-2x=0 เมื่อมันเป็นศูนย์ตัวแปร x ก็จะหายไปใช่ป่าว นี่แหล่ะจึงเป็นที่ไปที่มาของวิธีที่เรียกว่า การกำจัดตัวแปร

มาดูวิธีการทำข้อนี้กันเลยคับ

นำสมการที่(1)-สมการที่(2) จะได้  การนำสมการที่หนึ่งลบสมการที่สองก็คือเอาฝั่งซ้ายของสมการที่หนึ่งลบกับฝั่งซ้ายของสมการที่สอง และ เอาฝั่งขวาของสมการที่หนึ่งลบกับฝั่งขวาของสมการที่สองคับ

จะได้

\((2x+4y)-(2x+8y)=12-10\)  เอาลบคูณเข้าไปในวงเล็บคับ จะได้

\(2x+4y-2x-8y=2\)  จัดพจน์นิดหนึ่งคับ

\(2x-2x+4y-8y=2\)

\(0-4y=2\) เห็นไหม 2x-2x=0 ตัวแปร x หายไปแล้ว นี่แหล่ะเรียกว่าการจำจัดตัวแปร

\(-4y=2\)

\(y=\frac{2}{-4}\)

\(y=-\frac{1}{2}\)

ได้ค่า y แล้วต่อไปก็ค่า x บ้าง วิธีการหาค่า x ทำได้ดังนี้

แทน y ด้วย \(-\frac{1}{2}\)ในสมการที่(1)หรือ(2) ก็ได้เลือกมาสักหนึ่งสมการผมเลือกสมการที่(1)แล้วกัน

จากสมการที่(1)คือ \(2x+4y=12\) แทน y ด้วย \(-\frac{1}{2}\) จะได้

\(2x+4(-\frac{1}{2})=12\)

\(2x-2=12\)

\(2x=12+2\)

\(x=\frac{14}{2}\)

\(x=7\)

ดังนั้นคำตอบของระบบสมการคือ \(x=7\)และ\(y=-\frac{1}{2}\)

เป็นไงบ้างคับ การแก้สมการโดยวิธีการกำจัดตัวแปร...หวังว่านักเรียนทุกคนคงเข้าใจน่ะ...สู้ๆ ไม่เข้าใจถามได้

1.3

\(\frac{x-3}{4y}=\frac{1}{2}\)

\(\frac{2x+3}{2y}=\frac{1}{3}\)

วิธีทำ ให้

\(\frac{x-3}{4y}=\frac{1}{2}\)   เป็นสมการที่ (1)

\(\frac{2x+3}{2y}=\frac{1}{3}\)  เป็นสมการที่ (2)

จัดรูปสมการที่(1) ใหม่ให้มันดูเรียบร้อยกว่าที่เป็นอยู่นิดหนึ่งคับ

จากสมการที่(1)คือ \(\frac{x-3}{4y}=\frac{1}{2}\)  จัดใหม่นิดหนึ่ง

\(x-3=\frac{1}{2}(4y)\)  ตัดทอนกันได้น่ะ

\(x-3=2y\)  จัดรูปเสร็จแล้วได้สมการที่เรียนร้อยขึ้นตั้งชื่อให้มันว่าสมการที่(3)

ต่อไปก็จัดรูปสมการที่(2)ใหม่ให้มันดูเรียบร้อยกว่าที่เป็นอยู่นิดหนึ่ง

จากสมการที่(2)คือ \(\frac{2x+3}{2y}=\frac{1}{3}\) จัดใหม่นิดหนึ่งจะได้

\(2x+3=\frac{1}{3}(2y)\)  จัดรูปเสร็จแล้วให้ชือว่าสมการที่ (4)

นำ 3 คูณสมการที่(4)  ทำไมถึงเอา 3 คูณคิดดูน่ะ จะได้

\(3(2x+3)=3(\frac{2y}{3})\) ตัดทอนได้

\(6x+9=2y\) เอา 3 คูณเข้าไปแล้วได้สมการใหม่ให้ชื่อว่าสมการที่ (5)

นักเรียนสังเกตสมการที่(3) กับสมการที่(5) น่ะมีพจน์เหมือนกันคือ 2y ถ้าจับสมการที่ (3)-(5) ตัวแปร y จะหายไปหรือว่าถูกกำจัดไปใช่ป่าว...

นำ(3)-(5) จะได้

\((x-3)-(6x+9)=2y-2y\)

\(x-3-6x-9=0\)

\(x-6x-3-9=0\)

\(-5x-12=0\)

\(-5x=0+12\)

\(x=-\frac{12}{5}\)

ได้ค่า x แล้วน่ะ ค่า y หาเองน่ะคับ เขียนมาถึงตรงนี้หวังว่าหลายๆคนคงจะเข้าใจน่ะ วิธีการแก้ระบบสมการเชิงเส้นสองตัวแปรหลักๆแล้วก็มีแค่สองวิธีเท่านั้นแหล่ะที่ได้กล่าวมาแล้วข้างต้นก็คือ

วิธีที่ 1  วิธีแทนค่า

วิธีที่ 2 วิธีกำจัดตัวแปร

ก็ต้องหัดทำโจทย์เยอะๆคับ...จึงจะเกิดความชำนาญ...ขอให้ทุกคนโชคดี...หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์กับทุกคนนน่ะ

ติดต่อเรา wisanu.kkung@gmail.com