【摘要】二元一次方程組是初中代數(shù)教學(xué)的核心內(nèi)容,也是方程知識的基礎(chǔ).二元一次方程組求值中,方程組類型不同,求解思路也有所不同,對學(xué)生的數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)思想均提出了更高的要求.本文基于二元一次方程組解題實踐,對常見的解題方式展開探究.
【關(guān)鍵詞】初中代數(shù);二元一次方程組;解題
二元一次方程組作為初中代數(shù)的主要內(nèi)容之一,在考試中所占據(jù)的分值比例比較高.同時,二元一次方程組還是學(xué)生學(xué)習(xí)方程知識、學(xué)習(xí)二次函數(shù)知識的基礎(chǔ).對此,在《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準(2022年版)》中,也提出了明確的教學(xué)要求,倡導(dǎo)教師應(yīng)將教學(xué)重點放到二元一次方程組的解法和應(yīng)用上.鑒于此,針對初中學(xué)生在解二元一次方程組時遇到的困難,積極開展解題教學(xué),使得學(xué)生通過日常解題訓(xùn)練,逐漸掌握二元一次方程的求值技巧.
1 消元解題法
在二元一次方程組求值中,消元法尤為常見,主要是同一未知數(shù)相等、相反時,即可通過兩個方程式相加或者相減進行消元、解答[1].
例1 如果m為正整數(shù),關(guān)于x,y的方程組mx+2y=10①3x-2y=0②有整數(shù)解,求m2的值?
解析 在解答該方程組時,即可通過觀察發(fā)現(xiàn),兩個方程式中未知數(shù)y的系數(shù)相反.因此,即可通過消元法進行解答.
①+②得:(m+3)x=10.
因為m為正整數(shù),因此x=10m+3,
將x=10m+3代入到②中,得出y=15m+3.
又因為x,y為整數(shù),m為正整數(shù),
所以x,y都為正整數(shù).因此,能整除10、15的正整數(shù)為5,
因此m+3=5,即m=2,因此m2=4.
2 代入解題法
代入法是解答二元一次方程的基礎(chǔ),多數(shù)學(xué)生均可熟練使用.具體來說,在運用代入法解題時,學(xué)生應(yīng)從方程組中選擇出系數(shù)相對比較簡單的方程進行變形,之后再代入到另一個方程式中進行求解[2].
例2 若方程組7x-8y=3①,2y+3(7x-8y)=11②,求代數(shù)式14x-15y的值?
解析 在解這一方程組時,經(jīng)觀察即可發(fā)現(xiàn),方程②中含有方程①的元素.因此,在解答問題時,即可采用整體代入的方式,將方程①代入到方程②中進行求解.
將方程①代入到方程②中,即可得出2y+9=11,則y=1,
因此14x-15y=2(7x-8y)+y=2×3+1=7.
3 換元解題法
換元法又被稱為設(shè)參數(shù)法,在解答二元一次方程組時也比較常見,主要是先假定一個位置參數(shù),以此表示二元一次方程組中的未知數(shù),進而完成題目的解答.
例3 解方程組2(m+n)-3(m-n)=11,3(m+n)+5(m-n)=-12.
解析 在本方程組中,如果直接進行解答,需要先代入或者加減,整個過程相對比較麻煩.鑒于此,即可根據(jù)本題目的特點,采用換元法的方式進行解答.
設(shè)m+n=x,m-n=y,之后將其代入到方程組中,即可得出:2x-3y=11,3x+5y=-12,
之后解方程組得出x=1,y=-3,
進而可得出關(guān)于m,n的方程組m+n=1,m-n=-3,
最終解方程組得m=-1,n=2.
4 其他解題法
在二元一次方程組求解中,無論是哪一方法,其本質(zhì)都體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化思想,學(xué)生需要認真觀察方程組的特點,選擇最佳的解題方法[3].
例4 解方程組x3+y9=10①,y3+x9=10②.
解析 這一方程組比較特殊,將方程①(②)中x,y兩個未知參數(shù)對換之后,就會得到方程②(①).因此,這兩個方程處于等價狀態(tài).針對這一類型的方程組,即可選擇對稱法進行解答:令x=y,之后將其代入到方程①中,即可得出x=y=22.5.
例5 若2023x-2024y=2045①,2024x-2023y=2002②,
求x+21+y-22的值?
解析 在這一題目中,由于x,y的系數(shù)和常數(shù)項數(shù)值比較大,直接采用代入法或者消元法解答,學(xué)生將面臨著較大的困難.鑒于此,即可從新的視角進行解答.經(jīng)分析得知,x的系數(shù)和為4047,y的系數(shù)和為-4047,常數(shù)項的和為4047.因此,即可采用重組方程組的思路進行解答:
①+②得出:4047x-4047y=4047,
即:x-y=1③,
②-①得出:x+y=-43④,
由③④聯(lián)立方程組,即可得出x=-21,y=-22,
因此x+21+y-22=0+44=44.
5 結(jié)語
綜上所述,二元一次方程組是初中代數(shù)教學(xué)的重中之重,也是學(xué)生學(xué)習(xí)方程知識的基礎(chǔ).鑒于此,教師在日常解題教學(xué)中,不僅僅要加強二元一次方程組基本概念教學(xué),還應(yīng)基于典型的練習(xí)題展開解題訓(xùn)練,使得學(xué)生在多角度解決二元一次方程組的過程中,逐漸提升自身的數(shù)學(xué)解題能力.
參考文獻:
[1]張忠偉.巧解與二元一次方程組有關(guān)的求值題[J].中學(xué)生數(shù)學(xué),2024(08):2-3.
[2]顧金峰.利用二元一次方程組的解的定義求值[J].現(xiàn)代中學(xué)生(初中版),2023(16):37-38.
[3]于志洪.二元一次方程組的九種特殊解法[J].初中學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo),2021(32):22-23.