一元一次方程:从算式到方程
全红婵的清华之路 · 第15篇学习笔记
清晨的阳光透过教室的玻璃窗洒进来,全红婵翻开数学课本第三章《一元一次方程》,铅笔在纸上轻轻划过,留下整齐的笔记。这个来自农村的女孩,眼中闪烁着对知识渴望的光芒。
"数学是上帝用来书写宇宙的文字。"
——伽利略
她想起昨晚在图书馆借阅的《数学史话》,方程的概念最早可以追溯到公元前2000年的古巴比伦。而今天,她将开始系统学习这个改变人类认知世界的强大工具。
从实际问题到方程
问题1:车辆行驶问题
一辆客车和一辆卡车同时从A地出发沿同一公路同方向行驶,客车的行驶速度是70km/h,卡车的行驶速度是60km/h,客车比卡车早1小时经过B地。A、B两地间的路程是多少?
解法分析
设A、B两地间的路程为x km。
客车所用时间:t₁ = x/70 小时
卡车所用时间:t₂ = x/60 小时
根据题意,客车比卡车早1小时到达:
x/60 - x/70 = 1
全红婵的思考:这个问题让我想起每周回家要坐的乡村巴士。如果我能用方程计算时间,就能更好地安排学习计划了。
方程与算术的区别
数学老师王教授在黑板上写下两行字:
算术方法:100 ÷ (70 - 60) × 60 × 70 ÷ (70 - 60)
方程方法:x/60 - x/70 = 1
"算术是数学的眼睛,方程是数学的灵魂。前者告诉我们'是什么',后者告诉我们'为什么'。"
——王教授
问题2:计算机使用时间
一台计算机已使用1700小时,预计每月再使用150小时,经过多少月这台计算机的使用时间达到规定的检修时间2450小时?
方程建立
设经过x个月:
1700 + 150x = 2450
全红婵在笔记本上标注:"这是最直接的表达方式,比心算每月累加要清晰多了!"
一元一次方程的定义
王教授用红色粉笔圈出定义:
含有一个未知数并且未知数的次数都是1的整式方程叫做一元一次方程。
判断练习
下列哪些是一元一次方程?
1. 2x + 5 = -7
2. x² + y = 2
3. 5 - 2 = 3
4. 3t + 1 = t - 5
全红婵总结:一元一次方程有三个特征:(1)一个未知数;(2)未知数次数为1;(3)是整式方程。这就像我们村的独木桥——简单但足够坚实。
古代数学智慧
"今有凫起南海,七日至北海;雁起北海,九日至南海。今凫雁俱起,问何日相逢?"
——《九章算术》
古题今解
设经过x天相遇:
(1/7 + 1/9)x = 1
解得:x = 63/16 ≈ 3.9375天
全红婵在笔记本上画了一只野鸭和一只大雁,旁边写着:"1600年前的古人就会用方程思想解决问题,真了不起!"
方程的解与解方程
王教授强调两个重要概念:
方程的解:使方程左右两边相等的未知数的值
解方程:求方程解的过程
验证练习
检验x=5是否是方程3(x+1)=2x+8的解
验证过程
左边:3×(5+1) = 18
右边:2×5 + 8 = 18
∵ 左边=右边 ∴ x=5是方程的解
全红婵的发现:验证解就像检查作业,每一步都要严谨。这让我想起爷爷说的"种庄稼要脚踏实地,解方程也要步步为营"。
生活应用实例
问题3:购物优惠
特价鸡蛋原价每箱14元,现价每箱12元。顾客购买若干箱后,花的钱比按原价买同样多鸡蛋花的钱的2倍少96元。求购买箱数。
建立方程
设购买x箱:
12x = 2×14x - 96
全红婵在旁边画了个小灯泡:"这就像妈妈去集市讲价,用方程能算清楚怎样买最划算!"