王金坤
生活中,我們常常會遇到轉(zhuǎn)化的事情,如購買了汽車,須到車輛管理所申領(lǐng)牌照,這樣就把汽車的有關(guān)信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字與字母,便于交通管理;學(xué)校舉辦運動會,給參賽運動員進行編號,每人一個號碼,這樣就把運動員的姓名轉(zhuǎn)化為數(shù)字,給比賽的組織工作帶來了許多方便。
數(shù)學(xué)中,轉(zhuǎn)化是一種思想。在七年級上學(xué)期的學(xué)習(xí)中,我們多次感受轉(zhuǎn)化的思想。比如,用數(shù)軸上的點表示數(shù),一個數(shù)的絕對值等于數(shù)軸上表示這個數(shù)的點到原點的距離,這是數(shù)與形的轉(zhuǎn)化。根據(jù)有理數(shù)的減法法則,“減去一個數(shù),等于加上這個數(shù)的相反數(shù)”,可以把減法轉(zhuǎn)化為加法;根據(jù)有理數(shù)除法法則,“除以一個不等于0的數(shù),等于乘這個數(shù)的倒數(shù)”,可以把除法轉(zhuǎn)化為乘法……這些都是運算的轉(zhuǎn)化。
學(xué)習(xí)中,我們需要把復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題,把未知轉(zhuǎn)化為已知。轉(zhuǎn)化是解決問題的一種思想,也是一種思維策略。在“二元一次方程組”的學(xué)習(xí)中,我們會經(jīng)常用轉(zhuǎn)化的思想解決問題。
一、實際問題轉(zhuǎn)化為方程(組)
問題1 體育器材室有A、B兩種型號的實心球,1只A型球與1只B型球的質(zhì)量共7千克,3只A型球與1只B型球的質(zhì)量共13千克。每只A型球、B型球的質(zhì)量分別是多少千克?
根據(jù)用一元一次方程解決問題的經(jīng)驗,小麗提供的思路是:設(shè)每只A型球的質(zhì)量是x千克,那么每只B型球的質(zhì)量是(7- x)千克。根據(jù)“3只A型球的質(zhì)量+1只B型球的質(zhì)量=13千克”這個相等關(guān)系,可得一元一次方程 3x+(7- x)=13。這樣就實現(xiàn)了從實際問題向一元一次方程的轉(zhuǎn)化。
小明的思路是:設(shè)每只A型球、B型球的質(zhì)量分別是x千克、y千克。根據(jù)“1只A型球的質(zhì)量+1只B型球的質(zhì)量=7千克,3只A型球的質(zhì)量+1只B型球的質(zhì)量=13千克”這兩個相等關(guān)系,可得二元一次方程組[x+y=7,3x+y=13。]這樣,就實現(xiàn)了從實際問題向二元一次方程組的轉(zhuǎn)化。
問題2 (2020·湖北黃岡)為推廣黃岡各縣市名優(yōu)農(nóng)產(chǎn)品,市政府組織創(chuàng)辦了“黃岡地標館”。一顧客在“黃岡地標館”發(fā)現(xiàn),如果購買6盒羊角春牌綠茶和4盒九孔牌藕粉,共需960元;如果購買1盒羊角春牌綠茶和3盒九孔牌藕粉共需300元。請問每盒羊角春牌綠茶和每盒九孔牌藕粉分別需要多少元?
你能用類似的方法將這個實際問題轉(zhuǎn)化為解方程或方程組嗎?
二、二元一次方程組轉(zhuǎn)化為一元一次方程
在問題1中,小明設(shè)了兩個未知數(shù),列出了二元一次方程組[x+y=7,3x+y=13;]小麗設(shè)了一個未知數(shù),列出了一元一次方程 3x+(7- x)=13。觀察、比較二元一次方程組[x+y=7,3x+y=13]與一元一次方程3x+(7- x)=13,你有什么收獲?
對于二元一次方程組[x+y=7,? ? ? ? ①3x+y=13,②]我們觀察發(fā)現(xiàn),①式中的y 等于7- x,即y =7- x③,我們將③代入②,得到3x+(7- x)=13,這樣就消去了未知數(shù)y,得到關(guān)于x的一元一次方程。換一個角度思考,不難發(fā)現(xiàn),如果我們把①、②兩個方程的左右兩邊分別相減,也可以直接消去未知數(shù)y。即用②-①,則可得到關(guān)于x的一元一次方程2x=6。這就是本章中我們將要學(xué)習(xí)的解二元一次方程組的兩種方法,分別叫作代入消元法、加減消元法,簡稱代入法、加減法。
用代入法、加減法解二元一次方程組的過程,都是想辦法消去一個未知數(shù),實現(xiàn)從“二元”到“一元”的轉(zhuǎn)化,從而把解二元一次方程組轉(zhuǎn)化為解一元一次方程。想一想,你能用上述方法解問題2中所列的二元一次方程組嗎?
類似地,解三元一次方程組,我們只要設(shè)法消去一個未知數(shù),就可以把解三元一次方程組轉(zhuǎn)化為解二元一次方程組。請你仿照上述方法解決問題3。
問題3 解方程組[x-2y+z=0,2x+y-z=1,3x+2y-z=4。]
同學(xué)們,想一想,如果一個方程組中有4個未知數(shù),并且每個方程中含有未知數(shù)的項的次數(shù)都是1,你能解這樣的方程組嗎?
(作者單位:江蘇省鹽城市毓龍路實驗學(xué)校)