内容正文:
5.1 方程
知 识 点 梳 理
2026—2027学年 · 人教版(2024)数学 · 七年级上册
第五章 一元一次方程 5.1 方程
本讲版式:平衡守恒 · 等式变形版式
一、学习导航
课标要求:《义务教育数学课程标准(2022年版)》要求「能根据现实情境理解方程的意义」「理解方程解的意义」「掌握等式的基本性质」,并能「经历用方程解决实际问题的过程,形成模型观念」。
学习目标:
1. 理解方程的概念,能判断一个式子是不是方程;
2. 理解一元一次方程的概念,能准确识别一元一次方程;
3. 理解方程的解与解方程的意义,会检验一个数是不是方程的解;
4. 掌握等式的两个基本事实与两条性质,能用式子的形式表示出来;
5. 能利用等式的性质把方程转化为 x = a 的形式,会解简单的一元一次方程。
本节在教材中的地位:
本节对应人教版(2024)数学七年级上册第五章 5.1 节(教材第 115 页起),下辖「从算式到方程」「等式的性质」两个课时。
这一节有一个很特别的地方:按照《课程标准》的要求,小学阶段不再讲方程,所以初中阶段方程的学习成为义务教育阶段「方程与不等式」内容的起点——方程的相关概念是作为全新内容引入的。
本节要解决两件事:一是把「方程」这个概念立起来(什么是方程、什么样的是最简单的一元一次方程、什么叫方程的解);二是给出解方程的工具(等式的性质)。有了这两样,后面 5.2 学解一元一次方程、5.3 用方程解决实际问题才走得下去。
课 时
核 心 内 容
关 键 方 法
第1课时
从算式到方程
方程的概念;
一元一次方程的概念;
方程的解与检验;
列方程
抓住方程的两个条件
(含未知数 + 是等式);
检验即「代入看两边是否相等」
第2课时
等式的性质
等式的两个基本事实;
等式的性质1;
等式的性质2;
用等式的性质解方程
两边同时做
同样的运算;
除以的数必须不为 0
二、从算式到方程(第 1 课时)
(一)一个问题,两种做法
甲、乙两支登山队沿同一条路线同时向一山峰进发。甲队从距大本营 1 km 的一号营地出发,每小时行进 1.2 km;乙队从距大本营 3 km 的二号营地出发,每小时行进 0.8 km。多长时间后,甲队在途中追上乙队?
用算术方法想:甲队每小时比乙队多走 1.2−0.8 = 0.4(km),而乙队在甲队前面 3−1 = 2(km),所以要追上,需要 2÷0.4 = 5(小时)。算式里只有已知数,看不到「要求的那个数」。
换一种想法:设 x 小时后甲队在途中追上乙队。此时甲队走了 (1.2x+1) km,乙队走了 (0.8x+3) km。甲队追上乙队,就是两队走过的路程相等,于是得到:
1.2x+1 = 0.8x+3。
这个式子里既有已知的数,也有用字母 x 表示的未知数。它把「要求的那个数」直接摆进了式子,只要想办法求出 x,问题就解决了。
从算式到方程,是一次思路的升级。
比 较 项
算 术 方 法
方 程 方 法
式子的构成
只含已知数,
不含未知数
既含已知数,
也含用字母表示的未知数
怎么想
从未知出发反向推,
想清楚每一步该算什么
先把未知数设为字母,
再找相等关系把两边连起来
适用情形
数量关系简单、
步骤少时较方便
数量关系复杂、
步骤多时更清楚、更有力
(二)方程的概念
定义:含有未知数的等式叫做方程。
这个定义只有一句话,但是里面藏着两个条件,缺一个都不是方程:
条 件
含 义
反 例
条件一:
含有未知数
式子里必须有字母表示的未知数
3+5 = 8 是等式,
但没有未知数,不是方程
条件二:
是等式
式子必须用等号「=」连接
2x+1 有未知数,
但不是等式,不是方程;
x−3 > 0 用的是不等号,也不是方程
另外,教材里的实际问题也给出了几个方程的样本:
· 买水杯问题:买 3 个大水杯的钱恰好可以买 4 个小水杯,大水杯的单价比小水杯的单价多 5 元。设小水杯的单价为 x 元,则大水杯的单价为 (x+5) 元,列出 3(x+5) = 4x。
· 纪念币问题:一枚长方形纪念币的面积是 4000 mm²,长和宽的比是 8∶5。设长为 x mm,则宽为 x mm,列出 x·x = 4000。
(三)列方程的一般步骤
列方程就是把实际问题中的相等关系,用含未知数的等式表示出来。可以按「审、设、列」三步走:
步 骤
做 什 么
以登山队问题为例
审
仔细读题,弄清已知量、未知量,
找出题中的相等关系
相等关系:甲队走过的路程 = 乙队走过的路程
设
设出恰当的未知数,
并把与相等关系有关的量用它表示出来
设 x 小时后追上;
甲队走 (1.2x+1) km,乙队走 (0.8x+3) km
列
根据相等关系,
把两边的量用含未知数的式子连起来
1.2x+1 = 0.8x+3
提醒:「设」的时候,问什么就设什么(直接设元)通常最省事;表示各个量时,字母要带单位一起想清楚。
三、一元一次方程(第 1 课时)
定义:只含有一个未知数,且未知数的次数都是 1,等号两边都是整式,这样的方程叫做一元一次方程。
这个名字其实把三个条件写在了脸上——「一元」说的是未知数的个数,「一次」说的是未知数的次数,「方程」则要求两边都是整式:
要 点
含 义
示 例 与 反 例
「一元」:
只含一个未知数
方程中出现的字母
只能有一个
3x−1 = 2x 是一元一次方程;
x+y = 3 含两个未知数,不是
「一次」:
未知数的次数是 1
未知数的最高次数为 1,
不能出现平方、立方
2x+5 = 9 是一元一次方程;
+1 = 0 中未知数的次数是 2,不是
两边都是整式
未知数不能在分母上,
也不能在根号里
3x−1 = 2x 是一元一次方程;
+1 = 2 中分母含未知数,不是
一句话记住:一元一次方程 = 「一个未知数 + 次数为 1 + 两边都是整式」。
四、方程的解与检验(第 1 课时)
定义:使方程左右两边相等的未知数的值,叫做方程的解。
解方程:求方程的解的过程叫做解方程。
「方程的解」是一个数,「解方程」是一个过程,别把两个词混着用。
要检验一个数是不是方程的解,做法很直接:把这个数分别代入方程的左边和右边,算出结果,再看两边是否相等。
步 骤
做 法
检验 x = 4 是不是 3x−5 = 7 的解
第一步
代左边
把值代入左边的式子,
算出左边的值
左边 = 3×4−5 = 12−5 = 7
第二步
代右边
把值代入右边的式子,
算出右边的值(右边通常先化简)
右边 = 7
第三步
作比较
左边 = 右边 → 是这个方程的解;
左边 ≠ 右边 → 不是
左边 = 右边 = 7,
所以 x = 4 是方程 3x−5 = 7 的解
注意:检验时左右两边要分别独立地算,不能把值只代进一边就下结论;代入负数或分数时,要先用括号括起来。
五、等式的性质(第 2 课时)
(一)等式的两个基本事实
名 称
内 容
式子表示
对称性
等式两边可以交换
如果 a = b,那么 b = a
传递性
相等关系可以传递
如果 a = b,b = c,那么 a = c
为什么要把等式和它的性质单独拿出来讲?可以借助天平来想:天平平衡时,左右两个盘里的东西质量相等。在两边同时添上(或拿走)同样重的东西,天平仍然平衡;把两边的质量都扩大到原来的同样倍数,天平也仍然平衡。等式就相当于一架「数学天平」。
(二)等式的性质 1
性质 1:等式两边加(或减)同一个数(或式子),结果仍相等。
文 字 叙 述
式 子 表 示
举 例
等式两边加同一个数
(或式子),结果仍相等
如果 a = b,
那么 a+c = b+c
由 x−3 = 5,
两边同加 3,得 x = 8
等式两边减同一个数
(或式子),结果仍相等
如果 a = b,
那么 a−c = b−c
由 x+4 = 1,
两边同减 4,得 x = −3
用性质 1 的诀窍:方程里「多」了什么,就在两边同「减」掉它;「少」了什么,就在两边同「加」上它。目的是让含未知数的项和常数项分开两边。
(三)等式的性质 2
性质 2:等式两边乘同一个数,或除以同一个不为 0 的数,结果仍相等。
文 字 叙 述
式 子 表 示
举 例
等式两边乘同一个数,
结果仍相等
如果 a = b,
那么 ac = bc
由 = 3,
两边同乘 2,得 x = 6
等式两边除以同一个
不为 0 的数,结果仍相等
如果 a = b(c ≠ 0),
那么 =
由 4x = 12,
两边同除以 4,得 x = 3
这一条里「不为 0」四个字最关键。0 不能作除数,所以两边同时除以的式子必须保证不等于 0——这一点是常考的陷阱。
(四)利用等式的性质解方程
解以 x 为未知数的方程,就是想方设法把方程变形成 x = a 的形式,而等式的性质正是这种变形的依据。变形时,每一步都要保证「两边同时做同样的运算」。
方 程 形 式
两 边 同 时 做 什 么
示 例
x + a = b
同减 a
x+5 = 2 → x = −3
x − a = b
同加 a
x−7 = −2 → x = 5
ax = b(a ≠ 0)
同除以 a
−3x = 12 → x = −4
= b(a ≠ 0)
同乘 a
= 3 → x = 12
解完别忘了检验:把求出的值代回原方程,看左右两边是否相等。检验是解方程最后一道「保险」,尤其在自己不太有把握的时候。
六、易错点辨析
易 错 点
错 在 哪 里
正 确 做 法
把「含未知数」当成方程的全部条件
只看到有字母就说是方程,
忘了还必须是等式
两个条件都要满足:
含未知数 且 是等式
把不等式、代数式当方程
x−3 > 0 含未知数却是不等式;
2x+1 含未知数却不是等式
看连接符号:
只有用「=」连接的才是方程
把「一元一次」理解成「一个字母」
+1 = 0 只含一个字母 x,
却不是一元一次方程
还要看次数:
未知数的次数必须是 1,两边都是整式
认为未知数在分母上也是一元一次方程
= 2 只含一个未知数,
但分母含未知数,左边不是整式
分母上有字母的,
不是一元一次方程
混淆「方程的解」与「解方程」
把「解方程」的答案写成一句话,
或把「解」写成一个过程
方程的解是一个数;
解方程是一个过程
检验时只代一边就下结论
算出左边是 7 就说 x = 4 是解,
没有算右边
左右两边都要独立算出来,
再比较是否相等
等式两边同除以一个可能为 0 的式子
由 ac = bc 直接推出 a = b,
没说明 c ≠ 0
除以的式子必须
保证不等于 0
等式两边做的运算不一样
一边加 2 一边减 2,
还认为等式仍成立
两边必须做完全相同的运算
七、数学文化小站
1. 等号「=」的来历。1557 年,英国数学家雷科德(Robert Recorde)在《砺智石》一书中第一次用两条平行线段表示相等。他给出的理由很有意思:世界上没有两样东西比这两条平行线更相等了。这个符号后来被全世界通用,一直沿用到今天。
2. 用字母表示未知数的习惯,一般追溯到法国数学家笛卡儿。他把 x、y、z 用来表示未知量,把 a、b、c 用来表示已知量,这个约定一直沿用到现在。所以我们在列方程时,习惯上也用 x 表示未知数。
3. 我国古代很早就用「方程」解决问题。《九章算术》中有一道著名的问题:「今有共买物,人出八,盈三;人出七,不足四。问人数、物价各几何?」意思是:几个人合买一件物品,如果每人出 8 钱,就会多出 3 钱;如果每人出 7 钱,就会少 4 钱。问有多少人、物价是多少?用今天的话说,列出的式子就是 8x−3 = 7x+4,解得 x = 7,物价为 53 钱。
4. 「方程」这个名称也有来历。魏晋时期的刘徽在注《九章算术》时说:「程,课程也。群物总杂,各列有数,总言其实。」意思是把各个数量按类别列出、逐一核对,这也正是列方程时「把条件都摆出来、让两边相等」的朴素想法。
八、知识网络与口诀
主 干
分 支
要 点
方程
概念
含有未知数的等式;
两个条件缺一不可
一元一次方程
三个条件
一个未知数;
未知数的次数是 1;
两边都是整式
方程的解
检验
使左右两边相等的未知数的值;
代入左右两边分别算、再比较
等式的性质
基本事实
对称性 a = b → b = a;
传递性 a = b、b = c → a = c
等式的性质
性质 1 / 性质 2
两边同加减,结果仍相等;
两边同乘或同除非 0 的数,结果仍相等
解方程
目标与依据
目标:转化为 x = a;
依据:等式的性质
口诀一(认方程):含未知数、是等式,两条都有才叫方程。
口诀二(认一元一次):一元即一个未知数,一次即次数为 1,两边都得是整式,三条齐了才算数。
口诀三(检验):代入左右分别算,两边相等才是解。
口诀四(等式性质):两边同加同减、同乘同除一个样;除的那个不能是 0,这一步千万不能忘。
九、达标自测
1. 含有未知数的 ____________ 叫做方程;使方程左右两边相等的 ____________ 的值,叫做方程的解。
2. 下列各式中,是方程的是 ____________(填序号):① 3+4 = 7;② 2x−1;③ x+1 > 2;④ 5x−1 = 4。
3. 下列方程中,是一元一次方程的是 ____________(填序号):① +1 = 0;② x+y = 5;③ 3x−1 = 2;④ = 2。
4. 请写出一个解为 x = 3 的一元一次方程:____________(写出一个即可)。
5. 利用等式的性质解方程 x+6 = −2,得 x = ____________。
6. 利用等式的性质解方程 −5x = 15,得 x = ____________。
7. 若 x = 2 是关于 x 的方程 3x+a = 10 的解,则 a = ____________。
8. 某数的一半与 3 的和等于 7。设这个数为 x,可列方程 ____________。
自测答案:
1. 等式;未知数。这正是方程的解与方程这两个最核心的定义。
2. ④。①是等式但不含未知数;②含未知数但不是等式;③含未知数但用的是不等号。只有④同时满足两个条件。
3. ③。①中未知数的次数是 2;②含两个未知数;④中分母含未知数、不是整式;③符合全部三个条件。
4. x−3 = 0(答案不唯一,如 2x = 6、x+1 = 4 等均可)。只要只含一个未知数、次数是 1、两边都是整式,且把 x = 3 代入后左右两边相等即可。
5. −8。两边同减 6,得 x = −2−6 = −8。检验:左边 = −8+6 = −2 = 右边。
6. −3。两边同除以 −5,得 x = = −3。检验:左边 = −5×(−3) = 15 = 右边。
7. 4。把 x = 2 代入方程:3×2+a = 10,即 6+a = 10,两边同减 6,得 a = 4。
8. +3 = 7。某数的一半是 ,它与 3 的和等于 7。(两边同减 3 得 = 4,再同乘 2 得 x = 8。)
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