沪科版七年级上册3.1 一元一次方程及其解法学案
展开3.1 一元一次方程及其解法
1.一元一次方程
(1)一元一次方程的概念
只含有一个未知数(元),未知数的次数都是1,且等式两边都是整式的方程叫做一元一次方程.如:7-5x=3,3(x+2)=4-x等都是一元一次方程.
解技巧 正确判断一元一次方程
判断一元一次方程的四个条件是:①只含有一个未知数(元);②未知数的次数都是一次;③未知数的系数不能为0;④分母中不含未知数,这四个条件缺一不可.
(2)方程的解
①概念:使方程两边相等的未知数的值叫做方程的解.一元方程的解,也叫做方程的根.
②方法:要检验某个数值是不是方程的解,只需看两点:一看,它是不是方程中未知数的值;二看,将它分别代入方程的左边和右边,若方程左、右两边的值相等,则它是方程的解.
如x=3是方程2x-4=2的解,而y=3就不是方程2x-4=2的解.
(3)解方程
求方程的解的过程叫做解方程.
方程的解和解方程是不同的概念,方程的解是求得的结果,它是一个数值(或几个数值),而解方程是指求出方程的解的过程.
【例1-1】 下列各式哪些是一元一次方程( ).
A.S=ab;B.x-y=0;C.x=0;D.=1;E.3-1=2;F.4y-5=1;G.2x2+2x+1=0;H.x+2.
解析:E中不含未知数,所以不是一元一次方程;G中未知数的次数是2,所以不是一元一次方程;A与B中含有的未知数不是一个,也不是一元一次方程;H虽然形式上字母的个数是一个,但它不是等式,所以也不是一元一次方程;D中分母中含有未知数,不是一元一次方程;只有C,F符合一元一次方程的概念,所以它们是一元一次方程.
答案:CF
【例1-2】 x=-3是下列方程( )的解.
A.-5(x-1)=-4(x-2) B.4x+2=1
C.x+5=5 D.-3x-1=0
解析:对于选项A,把x=-3代入所给方程的左右两边,左边=-5×(-3-1)=20,右边=-4×(-3-2)=20,因为左边=右边,所以x=-3是方程-5(x-1)=-4(x-2)的解;对于选项B,把x=-3代入所给方程的左右两边,左边=4×(-3)+2=-10,右边=1,因为左边≠右边,所以x=-3不是方程4x+2=1的解,选项C,D按以上方法加以判断,都不能使方程左右两边相等,只有A的左右两边相等,故应选A.
答案:A
2.等式的基本性质
(1)等式的基本性质
①性质1:等式的两边都加上(或减去)同一个数或同一个整式,所得结果仍是等式.
用式子形式表示为:
如果a=b,那么a+c=b+c,a-c=b-c.
②性质2:等式的两边都乘以(或除以)同一个数(除数不能是零),所得结果仍是等式.
用式子形式表示为:
如果a=b,那么ac=bc,=(c≠0).
③性质3:如果a=b,那么b=a.(对称性)
如由-8=y,得y=-8.
④性质4:如果a=b,b=c,那么a=c.(传递性)
如:若∠1=60°,∠2=∠1,则∠2=60°.
(2)等量代换
在解题过程中,根据等式的传递性,一个量用与它相等的量代替,简称等量代换.
谈重点 应用不等式的性质的注意事项
(1)应用等式的基本性质1时,一定要注意等式两边同时加上(或减去)同一个数或同一个整式,才能保证所得结果仍是等式.这里特别要注意:“同时”和“同一个”,否则就会破坏相等关系.
(2)等式的基本性质2中乘以(或除以)的仅仅是同一个数而不包括整式,要注意与性质1的区别.
(3)等式两边不能都除以0,因为0不能作除数或分母.
【例2-1】 下列运用等式的性质对等式进行的变形中,正确的是( ).
A.若4y+2=3y-1,则y=1 B.若7a=5,则a=
C.若=0,则x=2 D.若-1=1,则x-6=1
解析:首先观察等式的左边是如何由上一步变形得到的,确定变形的依据,再对等式的右边进行相应的变形,得出结论.
A根据等式的基本性质1,等式的两边都减去3y+2,左边是y,右边是-3,不是1;C根据等式的基本性质2,两边都乘以2,右边应为0,不是2;D根据等式的基本性质2,左边乘以6,而右边漏乘6,故不正确;只有B根据等式的基本性质2,两边都除以7,得到a=.
答案:B
【例2-2】 利用等式的基本性质解方程:
(1)5x-8=12;(2)4x-2=2x;(3)x+1=6;(4)3-x=7.
分析:利用等式的基本性质求解.先利用等式的基本性质1将方程变形为左边只含有未知数的项,右边含有常数项,再利用等式的基本性质2将未知数的系数化为1.
解:(1)方程的两边同时加上8,得5x=20.
方程的两边同时除以5,得x=4.
(2)方程的两边同时减去2x,得2x-2=0.
方程的两边同时加上2,得2x=2.
方程的两边同时除以2,得x=1.
(3)方程两边都同时减去1,
得x+1-1=6-1,
∴x=6-1.
∴x=5.
(4)方程两边都加上x,
得3-x+x=7+x,3=7+x,
方程两边都减去7,
得3-7=7+x-7,
∴-4=x,即x=-4.
3.解一元一次方程
(1)移项
①移项的概念及依据:把方程中的某一项改变符号后,从方程的一边移到另一边,这种变形叫做移项.
因为方程是特殊的等式,所以移项的依据是等式的基本性质1.
②移项的目的:把所有含有未知数的项移到方程的一边,常数项移到方程的另一边.
③移项的过程:移项的过程是项的位置改变和符号变化的过程.即对移动的项进行变号的过程,如,-2-3x=7,把-2从方程的左边移到右边,-2在原方程中前面带有性质符号“-”,移到右边后需变成“+”,在移动的过程中同时变号,没有移动的项则不变号.所以由移项,得-3x=7+2.
④要注意移项和加法交换律的区别:移项是把某一项从等式的一边移到另一边,移项要变号;而加法交换律中交换加数位置只是改变排列的顺序,符号随着移动而不改变.如,3+5x=1,把3从方程的左边移到右边要变号,得5x=1-3,是属于移项;而把5x-15x+11x=11变成5x+11x-15x=11,是利用加法交换律,不是移项而是位置的移动,所以不变号.
辨误区 移项时应注意的问题
在移项时注意“两变”:一变性质符号,即“+”号变为“-”号,而“-”号变为“+”号;二变位置,把某项由等号的一边移到另一边.
(2)解一元一次方程的步骤
解一元一次方程的一般步骤有:去分母、去括号、移项、合并同类项、系数化为1.具体见下表:
变形名称 | 具体做法 | 变形依据 | 注意事项 |
去分母 | 方程左右两边的每一项都乘以各分母的最小公倍数 | 等式的基本性质2 | 不能有漏乘不含分母的项;分子是多项式的去掉分母后,要加小括号 |
去括号 | 可由小到大,或由大到小去括号 | 分配律;去括号的法则 | 不要漏乘括号内的项;括号前是“-”号的,去括号时括号内的所有项都要变号 |
移项 | 移项就是将方程中的某些项改变符号后,从方程的一边移到另一边 | 等式的基本性质1 | 移项要变号 |
合并同类项 | 将方程化为ax=b的最简形式 | 合并同类项的法则 | 只将系数相加,字母及其指数不变 |
化系数为1 | 方程的左右两边同时除以未知数系数或乘以未知数系数的倒数 | 等式的基本性质2 | 分子、分母不能颠倒 |
解技巧 巧解一元一次方程
值得注意的是:(1)这些步骤在解方程时不一定全部都用到,也不一定按照顺序进行,可根据方程的形式,灵活安排步骤;(2)为了避免错误,可将解出的结果代入原方程进行检验.
【例3-1】 下列各选项中的变形属于移项的是( ).
A.由2x=4,得x=2
B.由7x+3=x+5,得7x+3=5+x
C.由8-x=x-5,得-x-x=-5-8
D.由x+9=3x-1,得3x-1=x+9
解析:选项A是把x的系数化成1的变形;选项B中x+5变成5+x是应用加法交换律,只是把位置变换了一下;选项C是作的移项变形;选项D是应用等式的对称性“a=b,则b=a”所作的变形.所以变形属于移项的是选项C.
答案:C
【例3-2】 解方程-5=.
分析:方程有分母,将方程两边每一项都要乘以各分母的最小公倍数12,去掉分母得4(2-x)-60=3(x-1),再按照步骤求解,特别注意-5不能漏乘分母的最小公倍数12.
解:去分母,方程两边都乘以12,
得4(2-x)-60=3(x-1).
去括号,得8-4x-60=3x-3.
移项,得-4x-3x=-3-8+60.
合并同类项,得-7x=49.
两边同除以-7,得x=-7.
4.解复杂的一元一次方程
解方程是代数中的主要内容之一,一元一次方程化成标准方程后,就成为未知数系数不是0的最简方程.一元一次方程不仅有很多直接应用,而且解一元一次方程是学习解其他方程和方程组的基础.解方程的过程,实际上就是把方程式不断化简的过程,一直把方程化为x=a(a是一个已知数).
(1)复杂的一元一次方程的解法与简单方程的解法其思路是一样的.方程中若含有相同的代数式,可以把此代数式看作一个整体来运算;方程中若含有小数或百分数,就要根据分数的基本性质,把小数或百分数化为整数再去分母运算.
(2)要注意把分母整数化和去分母的区别:分母整数化是在某一项的分子、分母上同乘以一个不等于零的数,而去分母是在方程两边同乘以分母的最小公倍数.
【例4】 解方程-=.
分析:由于和的分子、分母中含有小数,可利用分数的基本性质把小数化为整数,在式子的分子、分母中都乘以10,变为,在式子的分子、分母中都乘以100,变为,然后去分母,再按解一元一次方程的步骤求解.
解:分母整数化,得
-=.
去分母,得
6(4x-90)-15(x-5)=10(3+2x).
去括号,得
24x-540-15x+75=30+20x.
移项,得
24x-15x-20x=540-75+30.
合并同类项,得
-11x=495.
两边同除以-11,得
x=-45.
5.与一元一次方程的解相关的问题
方程的解不仅是方程的重要概念,也是考查方程知识时的主要命题点.解题的关键是理解方程的解的概念.
(1)已知方程的解求字母系数:若已知方程的解,将方程的解代入方程,一定使其成立,则得到一个关于另一个未知数的方程,解这个方程,即可求出这个字母系数的值.
(2)同解方程:因为两方程的解相同,可直接解第一个方程,求出未知数的值,再把未知数的值代入第二个方程,求出相关字母的值.
【例5-1】 关于x的方程3x+5=0与3x+3k=1的解相同,则k=( ).
A.-2 B. C.2 D.-
解析:解方程3x+5=0,得x=-.
将x=-代入方程3x+3k=1,
得-5+3k=1,解得k=2,故应选C.
答案:C
【例5-2】 若关于x的方程(m-6)x=m-4的解为x=2,则m=__________.
解析:把x=2代入方程(m-6)x=m-4,
得(m-6)×2=m-4,解得m=8.
答案:8
6.一元一次方程的常用解题策略
我们已经知道,解一元一次方程一般有五个步骤,去分母,去括号,移项,合并同类项,化未知数的系数为1,可有些一元一次方程,若能根据其结构特征,灵活运用运算性质与解题技巧,则不但可以提高解题速度与准确性,而且还可以使解题过程简捷明快,下面介绍解一元一次方程常用的几种技巧.
(1)有括号的一元一次方程一般是先去括号,去括号的顺序一般是由小到大去,但有些题目是从外向里去括号,计算反而简单,这就要求仔细观察方程的特点,灵活运用使计算简便的方法.
(2)对于一些含有分母的一元一次方程,若硬套解题的一般步骤,先去分母则复杂繁琐,若根据方程的结构特点,先移项、合并同类项,则使运算显得简捷明快.
有些特殊的方程却要打破常规,灵活运用一些解题技巧,使运算快捷、简便.巧解可激活思维,使我们克服思维定式,培养创新能力,从而增强学习数学的兴趣.
【例6-1】 解方程=x+1.
分析:注意到×=1,把乘以中括号的每一项,则可先去中括号,×-×4=x+1,再去小括号为
x--3=x+1,再按步骤解方程就非常简捷了.
解:去括号,得x--3=x+1.
移项,合并同类项,得-x=.
两边同除以-1,得x=-.
【例6-2】 解方程-=-.
分析:此题可按照解方程的一般步骤求解,但本题若直接去分母,则两边乘以最小公倍数420,运算量大容易出错,我们可两边分别通分,=,把分子整理后再按照解一元一次方程的步骤求解.
解:方程两边分别通分,得=.化简,得=.
去分母,得12(-2x+1)=35(-x-10).
去括号,得-24x+12=-35x-350.
移项、合并同类项,得11x=-362.
两边同除以11,得x=-.
7.列一元一次方程解题
(1)利用方程的解求未知系数的值
当已知方程的解求方程中字母系数或有关的代数式时,常常采用代入法,即将方程的解代入原方程,得到关于字母系数的等式(或者可以看作关于字母系数的方程),再求解即可.
(2)利用概念列方程求字母的值
利用某些概念的定义,可以列方程求出相关的字母的取值,如根据同类项的定义或一元一次方程的定义求字母的值.
列方程求值的关键是根据所学的知识找出相等关系.再列出方程,解方程从而求出字母的取值.
谈重点 列一元一次方程注意挖掘隐含条件
许多数学概念、性质的运用范围、限制条件或使用前提有的是以隐含条件的形式出现在题目中,由此可发掘隐含的条件,列一元一次方程解题,发掘隐含条件时需要全面、深刻地理解掌握数学基础知识.
【例7-1】 (1)当a=__________时,式子2a+1与2-a互为相反数.
(2)若6的倒数等于x+2,则x的值为__________.
解析:(1)根据互为相反数的两数和为0,可得一元一次方程2a+1+(2-a)=0,解得a=-3;(2)由倒数的概念:乘积为1的两个数互为倒数,可得一元一次方程6(x+2)=1,解得x=-.
答案:(1)-3 (2)-
【例7-2】 已知x=-2是方程+-x=的解,求k的值.
分析:把x=-2代入原方程,原方程就变成了以k为未知数的新方程,解含有未知数k的方程,可以求出k的值.
解:把x=-2代入原方程,得
+-(-2)=.
去分母,得2(-2-k)+3k+2-(-2)×6=3(-2+k).
去括号,得-4-2k+3k+2+12=-6+3k.
移项、合并同类项,得
-2k=-16.
方程两边同除以-2,得k=8.
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