在数学学习中,方程组与不等式的结合是常见的题型之一,它不仅考察了学生对代数运算的掌握程度,还要求具备一定的逻辑推理能力。本文将围绕这样一个题目展开分析:已知关于x、y的方程组
$$
\begin{cases}
x - y = 3 \\
2x + y = 6a
\end{cases}
$$
的解满足不等式 $ x + y < 3 $,求参数 $ a $ 的取值范围。
一、解方程组
首先,我们需要解这个二元一次方程组。我们可以使用加减消元法或代入法来求出x和y的表达式。
从第一个方程:
$$
x - y = 3 \quad \Rightarrow \quad x = y + 3
$$
将这个表达式代入第二个方程:
$$
2(y + 3) + y = 6a \\
2y + 6 + y = 6a \\
3y + 6 = 6a \\
3y = 6a - 6 \\
y = 2a - 2
$$
再代入 $ x = y + 3 $ 得到:
$$
x = (2a - 2) + 3 = 2a + 1
$$
因此,方程组的解为:
$$
x = 2a + 1, \quad y = 2a - 2
$$
二、代入不等式进行分析
题目给出的条件是:$ x + y < 3 $。我们将上面求得的x和y代入该不等式:
$$
(2a + 1) + (2a - 2) < 3 \\
4a - 1 < 3 \\
4a < 4 \\
a < 1
$$
三、结论
综上所述,当参数 $ a $ 满足 $ a < 1 $ 时,方程组的解 $ x = 2a + 1 $ 和 $ y = 2a - 2 $ 才会满足不等式 $ x + y < 3 $。
四、总结
本题通过解方程组并代入不等式的方式,考查了学生对方程与不等式关系的理解能力。关键在于正确地解出变量的表达式,并准确代入条件进行判断。通过这样的练习,可以有效提升学生的代数运算能力和逻辑思维水平。