内容正文:
第五章 分式与分式方程 北师大版(2024)
5.3 分式方程
一、教学目标
1.经历从实际问题情境中抽象出分式方程的过程,通过对比整式方程,理解分式方程的定义,能准确判断一个方程是否为分式方程.
2.能分析行程、捐款等实际问题中的等量关系,根据问题情境设未知数,建立分式方程模型,体会分式方程在解决实际问题中的应用价值.
3.感受分式方程与整式方程的联系与区别,体会数学建模思想,提升分析问题、抽象概括的能力,为后续学习分式方程的解法奠定基础.
二、教学重点及难点
重点:理解分式方程的定义,能根据实际问题中的等量关系建立分式方程.
难点:从实际情境中抽象出等量关系,建立分式方程模型;区分分式方程与整式方程.
三、教学过程
【知识回顾】
教师提问:同学们,我们先来回顾一下“方程”的定义.下面给出的式子中,哪些是方程?请先独立判断,再说说你的理由.
(1)2x+5=7;(2) 9x-5;(3) 6y+1>2y;
(4) 7-2=5;(5) 4x+3y=3;(6) ;(7) .
【学生活动】学生独立思考后回答,指出:是方程的有 (1)(5)(6)(7),因为它们都含有未知数且是等式;而 (2) 是代数式,(3) 是不等式,(4) 不含未知数,因此不是方程.
教师引导学生进一步观察、对比这些方程:
像 (1)(5)(6) 这类等号两边都是整式的方程,我们称之为整式方程.
而方程 (7) 的等号两边含有分式,且分母中含有未知数,这就是我们今天要重点学习的新方程类型.
教师追问:像 (7) 这样分母中含有未知数的方程,在生活中很常见. 它和我们熟悉的整式方程有什么本质区别呢?让我们这节课一起来学习.
设计意图:通过辨析式的知识回顾,唤醒学生对“方程”和“整式方程”定义的记忆,同时自然引出分母含未知数的方程,为分式方程概念的学习搭建认知桥梁,让学生在对比中感知新旧知识的联系与区别,激发学习新知的兴趣.
【探究新知】
探究:分式方程的定义.
教师提问:京张高速铁路正线全长 174 km,在这条线路上,甲列车的平均行驶速度是乙列车的 2 倍,甲列车从北京市到张家口市的行驶时间比乙列车少h.
(1) 你能找出这一情境中的所有等量关系吗?
(2) 如果设乙列车的平均行驶速度是 x km/h,那么 x 满足怎样的方程?
(3) 如果设甲列车从北京市到张家口市的行驶时间是 y h,那么 y 满足怎样的方程?
【师生活动】学生先独立审题,分析题目中的路程、速度、时间等关键信息,梳理情境中的数量关系,再以小组为单位交流讨论,尝试用不同的设未知数方式列出方程;教师引导学生对比所列出的方程与之前学过的整式方程,观察它们的形式差异.
答案预设:
(1)等量关系:
①甲列车的平均行驶速度=乙列车的行驶速度×2;
②甲列车行驶时间-=乙列车行驶时间.
(2).
(3).
【课堂互动】
教师提问:为了帮助遭受自然灾害的地区重建家园,某学校号召同学们自愿捐款. 已知七年级同学捐款总额为4 800 元,八年级同学捐款总额为 5000 元,八年级捐款人数比七年级多 20 人,而且两个年级人均捐款额恰好相等. 如果设七年级捐款人数为 x 人,那么 x 满足怎样的方程?
学生回答:学生根据“人均捐款额相等”列出方程:.
教师提问:由上面的问题,你得到了哪些方程?观察这些方程,它们有什么共同特点?与同伴进行交流.
学生:,,.
【学生活动】学生以小组为单位,交流讨论这些方程的形式特征,对比整式方程的定义,发现它们的分母中都含有未知数,并尝试用自己的语言描述这类新方程的特点.
教师讲解分式方程的概念:
像这样分母中含未知数的方程叫做分式方程.
教师拓展:分式方程必须满足的条件(三者缺一不可):
(1)是方程 (含有未知数的等式);
(2)含有分母;
(3)分母中含有未知数.
设计意图:通过真实情境引导学生多角度分析等量关系、建立方程模型,让学生在观察对比中发现分母含未知数的方程特征,自然引出分式方程的定义,激发探究兴趣,为后续学习做好铺垫.
【课堂互动】
教师提问:下列式子,哪些是关于 x 的分式方程?
①,②,③.
【学生活动】学生独立思考,结合分式方程定义逐一判断,小组内交流判断依据,明确哪些是分式方程,哪些是整式方程.
学生:①是分式方程,②③是整式方程.
教师讲解:判断一个方程是否为分式方程,主要是看分母中是否含有未知数
(不是未知数).
注意:分母中含有字母的方程不一定是分式方程,如方程(a 为非零常数),分母中虽然含有字母 a,但 a 不是未知数,所以该方程是整式方程.
教师提问:2021 年,我国全年货物进出口总额为 391009 亿元,比 2020 年增长 21.4%. 设 2020 年我国全年货物进出口总额为 x 亿元,请你写出 x 满足的方程,你能写出几个?其中哪一个是分式方程?
【学生活动】学生结合增长率的数量关系(增长额、总额、增长率等),独立列出不同形式的方程,小组交流所列方程的类型,区分整式方程与分式方程
【师生活动】教师引导学生梳理所列的 5 个方程:
(1) (1+21.4%)x=391009;(2) ;(3) 391009−x=21.4%x;
(4) ;(5)
重点分析后两个方程分母含未知数x,确认为分式方程,强化概念的实际应用
教师提问:结合上述问题,我们发现列分式方程和列一元一次方程有什么共同特点?
学生:步骤一样.
教师讲解:列分式方程解决实际问题的一般思路:
从实际问题出发;梳理、分析,找到数量关系;根据数量关系,抽象出数学模型;最终建立分式方程.
设计意图:通过真实的经济增长率问题,引导学生多角度建模、列方程,在对比辨析中巩固分式方程定义,深化其与整式方程的区别;再通过与列一元一次方程的对比,自然梳理出列分式方程解决实际问题的一般思路,帮助学生形成系统的建模方法,为后续应用奠定基础.
【尝试 思考】
教师提问:你能求出方程的解吗?你是怎样思考的?
学生1:可以用前面学过的知识,对式子进行通分.
学生2:可以代入数值验证.
答案预设:
通过上节知识,通分后合并左边分式:
,
原方程化简为:,
交叉相乘得:5x=87×6=522,
解得:,
代入原方程等式成立,故解有效.
教师提出小问题:这里我们运用了交叉相乘积相等,还有其余的解法吗?
大家课后尝试练习解答.
四、当堂检测
通过课件展示练习题,教师带着学生进行练习,进一步巩固新知.
五、课堂小结
今天我们学习了哪些知识?
1.分式方程的概念:
分母中含未知数的方程叫做分式方程.
2.列分式方程解决实际问题的一般思路.
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