感受数学思想方法,提高学习力

2022-04-20 05:43朱月红
初中生世界 2022年17期
关键词:方程组方程解决问题

文/朱月红

(作者单位:江苏省泰州市高港区教师发展中心)

二元一次方程(组)是一元一次方程的延伸,也是后续内容的基础。同学们在学习时,自觉渗透数学思想方法,有利于形成完整的知识框架和知识体系,体验旧知识生长出新知识,新知识转化成旧知识的美妙,提高学习力。

一、类比学习,明晰概念

从一元一次方程的概念,我们可以发现,“方程”是由“元”和“次”来确定的。当“元”(未知数的个数)增加,“次”不变时,就会得到二元一次方程、三元一次方程……n元一次方程;当“次”(未知数的最高次数)增加,“元”不变时,就会得到一元二次方程、一元三次方程……一元n次方程。显然,二元一次方程是一元一次方程增加了一“元”且“次”不变。类比已学知识可以获得新知识,九年级我们还会研究“一元二次方程”,有兴趣的同学可以提前探究一番。当然,二元一次方程还有一个隐含条件——整式方程。下面,我们回到概念来解决问题。

例如,下列方程:①3x+9=2y,②xy=6,,是二元一次方程的有__________。

根据二元一次方程的概念,一个方程如果是二元一次方程,就要满足3个条件:1.含有两个未知数;2.含未知数的项的最高次数是1;3.是整式方程。方程①③④满足条件,是二元一次方程;方程②中,含未知数的项的最高次数是2,是二元二次方程。所以,判断一个方程是不是二元一次方程,我们只要按照概念逐一比对即可。“回到概念”是一种有效的解题策略。

二、运用转化,“二元”降为“一元”

同学们还记得解“一元一次方程”的基本步骤吗?一般的一元一次方程有几个解?类似地,如何解二元一次方程(组)呢?它的解又有几对?形式上,从一元一次方程到二元一次方程(组),是从“一元”上升到“二元”。而在解决问题时,我们常常把复杂问题转化为简单问题,把新知识转化为旧知识。因此,解二元一次方程(组)理应从“二元”回归“一元”,“代入”“加减”消元法应运而生。

解二元一次方程组的基本方法有两种,即代入法和加减法。注意事项主要有两点,一是不可循环代入,二是解完方程需检验。

由①,得x=5-2y。③

将③代入②,得2(5-2y)+y=7。

解这个一元一次方程,得y=1。

将y=1代入①,得x=3。

二元一次方程中有两个未知数,它们之间相互制约,导致一个二元一次方程有无数个解。而把两个方程放在一起组成二元一次方程组,再把二元一次方程组化归到一元一次方程,方程的解就从无限变成有限了。一般情况下,二元一次方程组有唯一的解。感兴趣的同学可以深究三元一次方程组,从三元到二元,最后化归到最简单的一元一次方程。那么,对于“元”不变但“次”增加的方程,如何来解呢?聪明的你有思路吗?对于上例,我们也可以整体考虑:①+②→3x+3y=12。同学们,你有什么发现?

三、方法迁移,正确建立方程模型

与一元一次方程一样,二元一次方程(组)也是反映实际问题中数量关系的模型。同学们先回忆一下,利用一元一次方程解决实际问题的一般步骤有哪些?(设、找、列、解、答、验。)

我们来看一道题目。《九章算术》是中国古代第一部数学专著,书中有这样一题:今有共买物,人出八,盈三,人出七,不足四,人数、物价各几何?大意是:有几个人一起去买一件物品,每人出8元,最后多3 元;每人出7 元,最后少4 元。问:有多少人?该物品价格是多少?

列二元一次方程组解决问题,首先要理解题意,分析数量关系,找出相等关系,然后列出方程组。相等关系是建立方程组模型的关键,可以从题目中找,也可以借助表格、示意图进行分析。此题从“每人出8元,最后多3元;每人出7元,最后少4元”中,可以找到相等关系。设共有x人,物品价格是y元,相等关系是:x×8-3=y,x×7+4=y,据此列出方程组解之,得数学知识是相互联系、螺旋上升的。只有有意识地运用数学思想方法解决问题,才能将新知与旧知联系在一起,新知识才因有“根”而“成活”,进而成为“活”的知识。类比一元一次方程明晰概念,运用转化思想探究解法,在方程模型中感知问题的本质,相信同学们再遇到“多元”或“高次”方程时,也能灵活运用数学思想方法自主解决问题。

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