阅读理解: 在数学课上,李老师遇到下面问题:已知x,y满足方程组{x+3y=−13x+y=5​ \left\{\begin{array}{c}x+3y=-1\\ 3x+y=5\end{array}\right.​,求x+yx+y的值? 小红:把方程组解出来,再求x+yx+y的值. 小刚:把两个方程直接相加得4x+4y=44x+4y=4方程两边同时除以44解得x+y=1x+y=1. 李老师对两位同学的讲解进行点评:指出“小刚”同学的思路体现了数学中【整体思想】的运用. 请你参考小红或小刚同学的做法,解决下面的问题. (1)已知关于xx、yy的方程组{2x+y=2a+1x+2y=5−5a​ \left\{\begin{array}{c}2x+y=2a+1\\ x+2y=5-5a\end{array}\right.​的解满足x+y=−3x+y=-3,求aa的值. (2)运用【整体思想】解答: 若方程组{ax+y=bx−by=a​ \left\{\begin{array}{c}ax+y=b\\ x-by=a\end{array}\right.​的解是{x=1y=1\left \{ \begin{array}{l} \begin{array} {} x=1 \\ y=1 \\ \end{array} \end{array} \right.,求(a+b)2−(a−b)(a+b)\left ( { a+b } \right ) ^ { 2 } { \rm{ - } }\left ( { a-b } \right )\left ( { a+b } \right )的值.

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完整解法

(1)

1. 将方程组中的两个方程相加以构造出含含有系数相等的 x 和 y 的式子

已知方程组为:
{2x+y=2a+1①x+2y=5−5a②\left\{\begin{array}{c}2x+y=2a+1\quad①\\ x+2y=5-5a\quad②\end{array}\right.
将方程 ① 与方程 ② 两边分别相加,得:
(2x+y)+(x+2y)=(2a+1)+(5−5a)(2x+y) + (x+2y) = (2a+1) + (5-5a)
整理得:
3x+3y=6−3a3x+3y = 6-3a

2. 求得 $x+y$ 关于 $a$ 的表达式

将等式 3x+3y=6−3a3x+3y=6-3a 两边同时除以 33,得:
x+y=2−ax+y = 2-a

3. 利用已知条件建立一元一次方程并求出 $a$ 的值

因为方程组的解满足 x+y=−3x+y=-3,
所以有:
2−a=−32-a = -3
解得:
a=5a = 5

答案

a = 5

(2)

1. 将方程组的解代入方程组得到关于 $a$ 和 $b$ 的方程关系

将方程组的解 {x=1y=1\left\{\begin{array}{l}x=1\\y=1\end{array}\right. 代入方程组 {ax+y=bx−by=a\left\{\begin{array}{c}ax+y=b\\ x-by=a\end{array}\right. 中,
得:
{a+1=b1−b=a\left\{\begin{array}{c}a+1=b\\ 1-b=a\end{array}\right.

2. 求出整体代数式 $a-b$ 和 $a+b$ 的值

整理上述所得的关于 aa 和 bb 的方程,得:
a−b=−1a-b = -1
a+b=1a+b = 1

3. 将整体代数式的值代入待求式并计算结果

将 a−b=−1a-b = -1 和 a+b=1a+b = 1 整体代入待求代数式中,得:
(a+b)2−(a−b)(a+b)=12−(−1)×1=1−(−1)=2(a+b)^2 - (a-b)(a+b) = 1^2 - (-1) \times 1 = 1 - (-1) = 2

答案

2

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