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      方程組與化歸方法

      2015-05-30 10:48:04孔凡哲
      關(guān)鍵詞:設(shè)法消元解方程

      方程是數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,從古到今始終如此.方程組作為方程的核心內(nèi)容之一,在方程家族中地位舉足輕重.

      學(xué)習(xí)方程組,不僅有利于加深同學(xué)們對(duì)建模思想的理解,而且有利于同學(xué)們對(duì)化歸方法的掌握.

      一、方程內(nèi)涵與解方程

      對(duì)初中數(shù)學(xué)課程內(nèi)容之一的方程,國(guó)內(nèi)研究者在最近十多年曾進(jìn)行過(guò)堅(jiān)持不懈的研究,其結(jié)果表明,方程有兩個(gè)內(nèi)涵:

      1.方程是一種特殊的數(shù)學(xué)模型,它刻畫(huà)了量與量之間的等價(jià)關(guān)系.(史寧中、孔凡哲)

      2.方程是一種特殊的關(guān)系——為了求出未知,需要與已知“拉關(guān)系”,憑借已知找到未知.(張奠宙)

      對(duì)于解方程,方法靈活多變.

      二元一次方程組是將兩個(gè)等量關(guān)系(即兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的方程)聯(lián)立在一起.

      如“雞兔同籠”問(wèn)題,即“今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足.問(wèn)雉兔各幾何,”意思是說(shuō):有若干只雞、兔被關(guān)在同一個(gè)籠子里,從上面數(shù),有35個(gè)頭,從下面數(shù),有94只腳,問(wèn)籠中雞和兔各有幾只.

      上述問(wèn)題中,涉及“總頭數(shù)與35相等”“總腳數(shù)與94相等”兩個(gè)等量關(guān)系,而涵蓋的動(dòng)物是雞、兔,涉及雞的只數(shù)、兔的只數(shù)兩個(gè)量.

      解決這個(gè)問(wèn)題,首先需要尋找等量關(guān)系,并用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述出來(lái);其次,用含有未知數(shù)的式子表達(dá)兩個(gè)等量關(guān)系,列出方程組:最后,解方程組,將含有兩個(gè)未知數(shù)的等量關(guān)系,設(shè)法轉(zhuǎn)化為僅含一個(gè)未知數(shù)的等量關(guān)系(即將二元一次方程組設(shè)法轉(zhuǎn)化為一元一次方程),再轉(zhuǎn)化為ax=b的形式,最終求出問(wèn)題的解,其中,尋找等量關(guān)系并列出方程組就是建模思想的組成部分.

      二、化歸方法

      在學(xué)習(xí)方程相關(guān)內(nèi)容時(shí),我們知道,解方程的根本方法在于化歸。

      對(duì)于含有一個(gè)未知數(shù)的一元高次方程,則是設(shè)法轉(zhuǎn)化為若干個(gè)一次式、二次式之積的形式,通過(guò)降次,最終化歸為ax-b=0的形式,進(jìn)而求出相應(yīng)的解.

      對(duì)于含有多個(gè)未知數(shù)的方程組,其解法的根本在于將多元化歸為一元.

      化歸的渠道是多種多樣的.

      對(duì)于多元一次方程組而言,化歸的主要方法在于消元,即將含有多個(gè)未知數(shù)的方程最終變成僅含有一個(gè)未知數(shù)的方程,這里的消元策略主要是代入消元與加減消元.

      三、中考中的二元一次方程組

      例2(2014年溫州)20位同學(xué)在植樹(shù)節(jié)這天共種了52棵樹(shù)苗,其中,男生每人種3棵,女生每人種2棵,設(shè)男生有x人,女生有y人,根據(jù)題意,列方程組正確的是().

      分析與解:此題主要考查由實(shí)際問(wèn)題抽象出二元一次方程組的能力.找出題目中蘊(yùn)涵的數(shù)量關(guān)系是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.

      分析與解:此題考查了二元一次方程的解.將兩對(duì)x與y的值分別代入,得到新的二元一次方程組,解之即可求出m與n的值.

      分析與解:此題主要考查了二元一次方程組的解法.解方程組的基本思想是消元,正確解方程組是解決本題的關(guān)鍵.

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