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数学是一门具有广泛应用性的科学,我国著名数学家华罗庚先生曾说过:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之迹,日月之繁,无处不用数学。”
早在300多年前,法国数学家笛卡尔有一个伟大的设想:首先把宇宙万物的所有问题都转化为数学问题;其次,把所有的数学问题转化为代数问题;最后,把所有的代数问题转化为解方程。虽然笛卡尔“伟大的设想”没有实现,但是充分说明了方程的重要性。
如求方程组的解。如果我们直接谈元,那么会很麻烦。但是,你只需稍微观察,就能发现两方程中,x,y的系数差为2。便可以想出另一组解法,则要简便的多。
解方程组
(1)-(2)得2x+2y=2,即x+y=1 (3)
(3)×16得16x+16y=16 (4)
(2)-(4)得x=-1
将x=-1代入(3)式,得y=2
∴原方程组的解是
这样,则比原本的代入和消元法更简,一次方程组是在二元一次方程组、三元一次方程的解法,类似地我们可得到四元一次方程组,五元一次方程组等,尽管元数可以增加,但是它们的解法却是一致的。“消元”是解一次方程组的基本思想,即通过消元把一次方程组转化为一元一次方程组来解,而代入法、加减法是消元最基本的两种方法。
解一些复杂的方程组(如未知数系数较大、方程个数较多等),需要观察方程组的系数物点,着眼于整体上解决问题,常用到整体叠加、整体叠乘,设元引参,对称处理,换元转化等方法技巧。
例如:有一个蓄水池底部有漏洞,水均匀地流出,现在将其中的水全部抽干维修,如果用5台抽水机,12小时将水池全部抽干;如果用8台,则9小时全部抽干。现在要求6小时抽干,需要多少台抽水机?
看到这个题目,很多同学都傻了:即有时间,也有数量,还有总量,涉及原有水量,每台抽水机每小时抽水量,每小时流出水量、需要抽水机数量等四个未知数,却只有三个等量关系,怎样才能设元,求出原本的解,然后再代入算式,算出答案?
实际上,并不要去算原本的数量,只需大胆地设出多个未知数,将那些与解无关的未知数消去,便可解出答案。
解:设每台抽水机每小时抽水x,每小时流出水为y,原有水量为z,需n台抽水机。
解得方程n=10
答:需要10台抽水机
则方程巧妙地将抽水量和流水量还有总量省去,直接得出想要得到的解。
数学应用题的数型很多,比较简单的是方程应用题,又以一元一次方程应用题最为基础,方程应用题种类繁多。应用题联系生活实际,反映实际生活中的数量关系,列方程解应用题是以具体问题中抽象归纳出所需要的数量关系,根据数量关系,依照题意合理选择未知数,找出隐含的等量关系,列方程进行求解。
恰当地设元是列方程解应用题的关键步骤之一,设什么为元,需要根据具体问题的条件来确定。
对未知数的选择,有时可将要求的量设为未知元(即问什么设什么),称此为直接设元;有时需要将要求的量以外的其他量设为未知元,有些应用题中隐含一些未知的常量,这些量对于求解无直接联系,但如果不指明这些量的存在,则难求其解,因此需要把这些未知数的常量设为参数,以便建立等量关系,称此为辅助设元。
例如:小明和哥哥在环形跑道上练习长跑,他们以同一起点沿相反方向同时出发,每隔25秒钟相遇一次。现在,他们以同一起跑点沿同方向出发,经过25分钟哥哥又追上了,并且比小明多跑20圈。求:哥哥速度是小明的几倍?
行程问题的三要素是:距离(s)、速度(v)、时间(t),行程问题按运动方向分为相遇问题、追求问题;按运动路线可分为直线形问题、环形问题等。熟悉相遇问题,追及问题等基本类型的等量关系;而恰当的设元,恰当借助直线图辅助分析是解行程问题的技巧。
解:设哥哥的速度为v1米/秒,小明的速度为v2米/秒,得(v1+v2)×25=(v1-v2)××60
整理得v1=2v2。
洛朗·拉佛阁曾说过:“数学的兴趣在于你的发现。人在做事时,最有意思的东西是能给你带来惊喜的东西,你在开始时也许会觉得数学是枯燥的,发现不了数学之美,但你忍受了数学的枯燥,并坚持一直做下去,你最终必有收获,会体会到数学带给你的那份惊喜,让我们掌握如方程组的应用,学好数学。”
早在300多年前,法国数学家笛卡尔有一个伟大的设想:首先把宇宙万物的所有问题都转化为数学问题;其次,把所有的数学问题转化为代数问题;最后,把所有的代数问题转化为解方程。虽然笛卡尔“伟大的设想”没有实现,但是充分说明了方程的重要性。
如求方程组的解。如果我们直接谈元,那么会很麻烦。但是,你只需稍微观察,就能发现两方程中,x,y的系数差为2。便可以想出另一组解法,则要简便的多。
解方程组
(1)-(2)得2x+2y=2,即x+y=1 (3)
(3)×16得16x+16y=16 (4)
(2)-(4)得x=-1
将x=-1代入(3)式,得y=2
∴原方程组的解是
这样,则比原本的代入和消元法更简,一次方程组是在二元一次方程组、三元一次方程的解法,类似地我们可得到四元一次方程组,五元一次方程组等,尽管元数可以增加,但是它们的解法却是一致的。“消元”是解一次方程组的基本思想,即通过消元把一次方程组转化为一元一次方程组来解,而代入法、加减法是消元最基本的两种方法。
解一些复杂的方程组(如未知数系数较大、方程个数较多等),需要观察方程组的系数物点,着眼于整体上解决问题,常用到整体叠加、整体叠乘,设元引参,对称处理,换元转化等方法技巧。
例如:有一个蓄水池底部有漏洞,水均匀地流出,现在将其中的水全部抽干维修,如果用5台抽水机,12小时将水池全部抽干;如果用8台,则9小时全部抽干。现在要求6小时抽干,需要多少台抽水机?
看到这个题目,很多同学都傻了:即有时间,也有数量,还有总量,涉及原有水量,每台抽水机每小时抽水量,每小时流出水量、需要抽水机数量等四个未知数,却只有三个等量关系,怎样才能设元,求出原本的解,然后再代入算式,算出答案?
实际上,并不要去算原本的数量,只需大胆地设出多个未知数,将那些与解无关的未知数消去,便可解出答案。
解:设每台抽水机每小时抽水x,每小时流出水为y,原有水量为z,需n台抽水机。
解得方程n=10
答:需要10台抽水机
则方程巧妙地将抽水量和流水量还有总量省去,直接得出想要得到的解。
数学应用题的数型很多,比较简单的是方程应用题,又以一元一次方程应用题最为基础,方程应用题种类繁多。应用题联系生活实际,反映实际生活中的数量关系,列方程解应用题是以具体问题中抽象归纳出所需要的数量关系,根据数量关系,依照题意合理选择未知数,找出隐含的等量关系,列方程进行求解。
恰当地设元是列方程解应用题的关键步骤之一,设什么为元,需要根据具体问题的条件来确定。
对未知数的选择,有时可将要求的量设为未知元(即问什么设什么),称此为直接设元;有时需要将要求的量以外的其他量设为未知元,有些应用题中隐含一些未知的常量,这些量对于求解无直接联系,但如果不指明这些量的存在,则难求其解,因此需要把这些未知数的常量设为参数,以便建立等量关系,称此为辅助设元。
例如:小明和哥哥在环形跑道上练习长跑,他们以同一起点沿相反方向同时出发,每隔25秒钟相遇一次。现在,他们以同一起跑点沿同方向出发,经过25分钟哥哥又追上了,并且比小明多跑20圈。求:哥哥速度是小明的几倍?
行程问题的三要素是:距离(s)、速度(v)、时间(t),行程问题按运动方向分为相遇问题、追求问题;按运动路线可分为直线形问题、环形问题等。熟悉相遇问题,追及问题等基本类型的等量关系;而恰当的设元,恰当借助直线图辅助分析是解行程问题的技巧。
解:设哥哥的速度为v1米/秒,小明的速度为v2米/秒,得(v1+v2)×25=(v1-v2)××60
整理得v1=2v2。
洛朗·拉佛阁曾说过:“数学的兴趣在于你的发现。人在做事时,最有意思的东西是能给你带来惊喜的东西,你在开始时也许会觉得数学是枯燥的,发现不了数学之美,但你忍受了数学的枯燥,并坚持一直做下去,你最终必有收获,会体会到数学带给你的那份惊喜,让我们掌握如方程组的应用,学好数学。”