田载今
人教版初中数学教科书第八章“二元一次方程组”的主要内容有:二元一次方程组的概念、二元一次方程组的解法、用二元一次方程组解决实际问题、三元一次方程组的解法.通过学习这些内容,同学们对方程的认识会从“一元”发展到“多元”,从单一的方程上升到由多个方程组成的方程组.
一、二元一次方程组是解决有两个未知数的问题的数学工具
有些问题中只有一个未知数,我们可以用一元一次方程解决,例如,对于问题“一个数的2倍与5的和是25,这个数是几”,我们可以列方程2x+5=25.一元一次方程是含一个未知数,且含未知数的项的次数都是1的整式方程,它是最简单的方程.
有些问题中包含两个未知数,且两个未知数之间存在某种相等关系,要表示这种关系就要用含这两个未知数的方程.例如,对于问题“一个数的2倍.亏另一个数的3倍之和是20,这两个数分别是几”,我们可以列方程2x+3y=20.这是含两个未知数,且含未知数的项的次数都是1的整式方程,我们称这样的方程为二元一次方程,它的一般形式为ax+by=c,其中x、y是未知数,a、b、c是已知数,a、b不等于0,它们分别是x、y的系数.
有些问题中包含两个未知数,且两个未知数之间存在两种相等关系,要表示这两种关系就要用两个含这两个未知数的方程.例如,对于问题“笼中有鸡和兔共40只,它们共有100只脚,鸡、兔各有多少只”,我们可以设鸡、兔分别有x只、y只,从而列出方程x+y=40和2x+4y=100,x和y要同时满足这两个方程,为此,我
二、消元是解方程组的基本策略
解方程组就是求方程组中各个方程的公共解,一般地,二元一次方程组中有两个方程,含两个未知数.
三、列方程组把产际问题转化为数学模型
通过列方程可以把相等关系“翻译”成等式,这样建立数学模型是解决许多问题的好方法.如果问题中有两个或更多个未知数,则问题中一般会有两种或更多种相等关系制约这些未知数.我们可以根据这些相等关系列出方程组,这样的方程组就是问题的数学模型.一口一口地吃”,未知数也要一个一个地求.解三元一次方程组的基本策略仍是消元,即把“三元”化为“二元”,再把“二元”化为“一元”.消元时可用代人消元法或加减消元法.同学们在解三元一次方程组时,要根据方程组的具体情况来确定先消去哪个未知数.消去一个未知数后,组成二元一次方程组继续求解,解三元一次方程组与解二元一次方程组相比.只是步骤更多些,道理是一样的.
随着实际问题中未知数个数的增加,所用方程组的复杂程度也相应提高,但是简单问题与复杂问题是相通的,化复杂为简单是解决问题的基本策略.我国古人对方程组已有很深入的研究,他们对方程组解法的论述与现在线性代数中的做法基本一致.在《九章算术》这部古老的数学著作中,有关于用一次方程组解决实际问题的记载,其中一题为:
3捆上等谷,2捆中等谷,1捆下等谷,可打出39斗谷子;2捆上等谷,3捆中等谷,1捆下等谷,可打出34斗谷子;1捆上等谷,2捆中等谷,3捆下等谷,可打出26斗谷子.问:上、中、下等谷每拥各能打出多少斗谷子?(斗,旧制容积单位,l斗=10升)
利用三元一次方程组可以解决这个古老的问题,有兴趣的同学不妨试一试,
学习了方程组以后,同学们可以很方便地分析和解决含多个未知数的问题,并体会到对方程的认识又深入了一些,预祝同学们通过学习本章知识,能在知识、能力、经验等方面都有新收获,能更好地掌握一次方程组这个重要的数学工具.