羅明珍
【摘要】本文通過(guò)轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想,從“代數(shù)法”和“零點(diǎn)分段法”“解析法”三個(gè)方面出發(fā),試圖層層遞進(jìn)、由淺入深地去探索兩類(lèi)簡(jiǎn)單的含有絕對(duì)值的一元一次方程的解法.
【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)化;絕對(duì)值;零點(diǎn)分段法
絕對(duì)值符號(hào)中含有未知數(shù)的一次方程,叫做含絕對(duì)值的方程,簡(jiǎn)稱(chēng)絕對(duì)值方程. 解這類(lèi)方程的基本思路是:脫去絕對(duì)值符號(hào),轉(zhuǎn)化為普通的一元一次方程求解.
題型1 只有一個(gè)絕對(duì)值里含有未知數(shù),如x=-2.
這個(gè)問(wèn)題學(xué)生容易錯(cuò)解為x=-2,但事實(shí)上,此問(wèn)題等價(jià)于方程x=2,于是x=±2,只要掌握了這種方法,那么諸如x-1=-2、2x-1=-2等此類(lèi)只有一個(gè)絕對(duì)值里含有未知數(shù)的方程,都能轉(zhuǎn)化為此類(lèi)題型輕松求解了.
題型2 兩個(gè)絕對(duì)值里都含有未知數(shù),且含有絕對(duì)值的兩項(xiàng)同號(hào),如x+1=2x-2.
②如圖3,當(dāng)-1 ③如圖4,當(dāng)x≥1時(shí),x+1=x+1,2x-2=2x-2,原方程可轉(zhuǎn)化為x+1=2x-2,解得x=3. 因此,綜上所述,x=3或x=1/3. 解法3 解析法 考慮到絕對(duì)值的幾何意義本質(zhì)上就是距離,于是可以把諸如題型2的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為如下問(wèn)題: 在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)P(x+1,2x-2),若點(diǎn)P到兩坐標(biāo)軸的距離相等,求x的值. 如圖5、圖6,根據(jù)平面直角坐標(biāo)系的知識(shí),可知到兩坐標(biāo)軸的距離相等的點(diǎn)一定在象限的角平分線上,因此又可分為以下兩種情況: 情況1 若點(diǎn)P在第一、三象限的角平分線上,則有x+1=2x-2,解得x=3. 情況2 若點(diǎn)P在第二、四象限的角平分線上,則有(x+1)+(2x-2)=0,解得x=1/3. 綜上所述x=3或x=1/3. 可見(jiàn)如果將這類(lèi)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平面直角坐標(biāo)系中的問(wèn)題,會(huì)變得更加形象、直觀,也更加有趣,更重要的是方法上更加具有普遍意義. 題型3 兩個(gè)絕對(duì)值里都含有未知數(shù),且含有絕對(duì)值的兩項(xiàng)同號(hào),并含有常數(shù)項(xiàng),如x+1=2x-2-2. 這個(gè)題仍然可以用題型2中的解法1和解法2進(jìn)行分類(lèi)討論來(lái)求解,在此不作贅述. 接下來(lái)主要運(yùn)用解析法來(lái)嘗試解答. 形如x+1=2x-2這類(lèi)兩個(gè)絕對(duì)值里都含有未知數(shù),且含有絕對(duì)值的兩項(xiàng)同號(hào)的方程我們已經(jīng)會(huì)轉(zhuǎn)化為平面直角坐標(biāo)系中的問(wèn)題來(lái)求解. 現(xiàn)在x+1=2x-2-2只比x+1=2x-2多了一個(gè)常數(shù)項(xiàng),有沒(méi)有可能把題型3的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為形如題型2的方程來(lái)求解呢? 沿著這個(gè)思路,我們先把題型3的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平面直角坐標(biāo)系中的問(wèn)題: 在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)P(2x-2,x+1),若點(diǎn)P到x軸的距離比到y(tǒng)軸的距離少2,求x的值. 如果把平面直角坐標(biāo)系向下平移兩個(gè)單位,那么得到的新的點(diǎn)P′到x軸的距離與到y(tǒng)軸的距離就相等了,此時(shí)點(diǎn)P′的坐標(biāo)為(2x-2,x+3). 這樣一來(lái)就轉(zhuǎn)化成了題型2的問(wèn)題,于是可以分為以下兩種情況: 情況1 若點(diǎn)P在第一、三象限的角平分線上,則有2x-2=x+3,解得x=5.因此點(diǎn)P′(8,8). 情況2 若點(diǎn)P在第二、四象限的角平分線上,則有(2x-2)+(x+3)=0,解得x=-1/3.因此點(diǎn)P′(-8/3,8/3). 有趣的是,由于新的坐標(biāo)系沿著y軸方向上下移動(dòng)并不會(huì)改變橫坐標(biāo)的值,因此可得在原坐標(biāo)系中,點(diǎn)P的橫坐標(biāo)也為8或-8/3,從而進(jìn)一步可得x=5或x=-1/3. 含有兩個(gè)絕對(duì)值的一元一次方程遠(yuǎn)不止本文中提到的類(lèi)型. 本文旨在研究含有兩個(gè)絕對(duì)值的一元一次方程的解法,希望能給初中孩子一些方法上的啟發(fā). 參考文獻(xiàn): [1]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022. [2]張寧.初中數(shù)學(xué)競(jìng)賽中含絕對(duì)值方程問(wèn)題的求解方法[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)(初中版),2018(8):38-41. [3]南秀全.初中數(shù)學(xué)奧林匹克競(jìng)賽全真試題(省市精華卷)[M].武漢:湖北教育出版社,2016.