内容正文:
3.1 等量关系和方程
丢番图是古希腊数学家.人们对他的生平事迹知道的很少,但流传着一篇墓志铭叙述了他的生平:坟中安葬着丢番图,多么令人惊讶,它忠实地记录了其所经历的人生旅程.上帝赐予他的童年占六分之一,又过十二分之一,他两颊长出了胡须,再过七分之一,点燃了新婚的蜡烛.五年之后喜得贵子,可怜迟到的宁馨儿,享年仅及其父之半便入黄泉.悲伤只有用数论的研究去弥补,又过四年,他也走完了人生的旅途.——出自《希腊诗文选》第126 题.
问题:如果设他的年龄为x 岁,能列出含有未知数x的等式吗?
思考:这个等式与之前学过的代数式有什么不同?如何知道一个数是不是这个等式中x的值?
活动 小组分析下列情境,思考并回答下列问题
情境1:为进一步推动全民健身,弘扬体育精神,凝聚奋进力量,某地区于今年9月举办了一次中学生篮球联赛,比赛规则为:胜一场得2分,输一场得1分,若某校初中男子篮球队参加了14场比赛,共得26分.
问题1:总得分与胜、输场数有什么关系?
胜的场数得分+输的场数得分=总得分.
问题2:情境中还有其他等量关系吗?
胜的场数+输的场数=14.
探究1:一元一次方程的概念
问题3:情境中明确给出的已知量有哪些?需要求解的未知量是什么?
已知量是总比赛场数 14 场,总得分 26 分;需要求解的未知量是胜场数和输场数.
比赛规则为:胜一场得2分,输一场得1分,若某校初中男子篮球队参加了14场比赛,共得26分.
问题4:如果设胜场数为 x,根据总得分的等量关系列出等式.
若该队胜了x场,则该队输了(14 x )场.
又由于胜一场得2分,输一场得1分,总共得了26分,因此可得以下等式:
未知量可用字母表示
情境2:如图是一个长方体形状的包装盒示意图,长为1.2m,高为1m,表面积为6.8m².
(长 × 宽+宽×高+长×高) × 2=表面积.
若设包装盒底面的宽是 y m ,则根据题意可得以下等式:
问题1:情境中蕴含怎样的等量关系?
问题2:如何根据等量关系,列出相应等式?
思考:观察前面列出的等式,说说它们有什么特点?
未知数
定义:等式中的 x叫作未知数,含有未知数的表示等量关系的等式叫作方程.
像所示方程这样,只含有一个未知数,并且未知数的次数是1,这样的方程叫作一元一次方程.
判断一个方程是否是一元一次方程,必须满足三个条件:
①只含有一个未知数;②未知数的次数是1;③方程中的代数式都是整式.
未知数
1.判断下列式子是不是方程,是的打“√”,不是的打×”.
(1)5x+3y-6x=7;( )
(2)4x-7;( )
(3)5x>3;( )
(4)6x2+x-2=0;( )
(5)1+2=3;( )
(6)m=11. ( )
√
√
√
×
×
×
解:(1)、(4)、(6)是一元一次方程,其他不是,
(2)中含有2个未知数,(3)中未知数的次数是2且不是方程,(5)的分母中含未知数,不是一元一次方程.
2.下列式子哪些是一元一次方程?不是一元一次方程的,简要说明理由.
(1)9x=2; (2)x+2y=0; (3)x2-1-0;
(4)x=0; (5)=2; (6)ax=b(a、b是常数).
《孙子算经》是我国古代重要的数学著作,成书于公元 400年前后,传本共有上、中、下三卷 . 下卷有许多著名数学题,如第 31 题就是有趣的“鸡兔同笼”问题:有若干只鸡兔同在一个笼子里,从上面数有 35 个头,从下面数有 94只脚. 问笼中各有多少只鸡和兔?
活动 回答下列问题
探究2:方程的解
解:设兔有x只,则鸡有(35-x)只.
由于每只兔有4只脚,每只鸡有2只脚,得方程: 4x+2(35-x)=94.③
将方程③左边的多项式整理得 4x+2(35-x)=4x+(70-2x)=2x+70,
从而方程③变成 2x+70=94.④
有若干只鸡兔同在一个笼子里,从上面数有 35 个头,从下面数有 94只脚. 问笼中各有多少只鸡和兔?
问题1:题目中有哪些等量关系?
(1)兔的只数+鸡的只数=35; (2)兔的脚数+鸡的脚数=94.
问题2:如何设未知数,列出一元一次方程?
有若干只鸡兔同在一个笼子里,从上面数有 35 个头,从下面数有 94只脚. 问笼中各有多少只鸡和兔?
问题1:x的取值有范围吗?为什么?
有,x是正整数,因为x 表示兔子的数量,不可能为小数和负数.实际问题中的解需要符合实际意义.
分析:若要求出题中兔的只数,则只需找到一个数,将这个数代入方程后,能使方程左右两边的值相等,则这个数就是所求的兔的只数.
2x+70=94
问题2:如何找到一个数,使方程2x+70=94左、右两边的值相等?
估计x的值 方程左边的值 与方程右边的值94相比较
第1次估算 10 90 小了
第2次估算 15
第3次估算 13
第4次估算 12
第5次估算 11
100
大了
94
92
96
大了
相等
小了
因此,只有一个数12符合条件.
提示:找出一个数,使得它的2倍与70的和等于94且x是正整数.
定义:对于含有一个未知数x的方程,若x用一个数c代入能使方程左、右两边的值相等,这个数c就是这个方程的一个解.习惯上记作x=c.
例如,12是方程2x+70=94的唯一解.于是上题中兔有12只,鸡有23只.
对于一些比较简单的方程,可以先确定未知数的一个较小的取值范围,然后在此范围内估算出方程的解.
(1)代:把所给未知数的值分别代入方程等号的左右两边;
(2)算:计算等号的左右两边的值;
(3)验:若左边=右边,则是方程的解;若左边≠右边,则不是方程的解.
思考:判断方程解的一般步骤有哪些?
分别检验 x 的下列值是否是方程的解.
(1) ; (2) .
(2)把 x 用330代入原方程得,
左边=,
左边≠右边,
所以 x =330不是方程的解.
解:(1)把 x 用300代入原方程得,
左边=,
左边=右边,
所以 x =300是方程的解.
定义
一代二算三验
等量关系和方程
方程
方程的解
一元一次方程
1.已知下列方程:
① ; ②;
③; ④;
⑤ ; ⑥ .
其中属于一元一次方程的有________.(填序号)
②③⑤
2. 小亮在解方程时,由于粗心,错把 看成了,解得
,则 的值为( )
A
A. B. 3 C. D.
3.观察表格,若第三次估算方程的解时, 可以取
的值是( )
估计的 的值 的值 与2.2比较
第一次估算 0 3 大了
第二次估算 1 小了
B
A. 2 B. 0.1 C. D.
4. 两辆汽车从相距 的两地同时出发相向而行,甲车的速度比乙车的
速度快, 后两车相遇.设甲车的速度为 ,则列出的方程
为( )
D
A. B.
C. D.
5. 对于方程,分别检验 和 是不是它的解.
解:(1)把 x 用2代入原方程得,
左边 , 右边
左边≠右边,
所以 x 2不是方程的解.
(2)把 x 用2代入原方程得,
左边 , 右边
左边右边,
所以 x 2是方程的解.
解:因为方程是关于x的一元一次方程,所以|m|-1 = 1,且m-2≠0,得m = -2,
所以原方程为-4x+3 = -7.
6. 已知方程是关于x的一元一次方程,求m的值,并写出其方程.
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