将等量关系符号化以突破初中数学方程应用题之案例分析
2021-01-13柯嘉嘉
柯嘉嘉
【摘要】北师大版初中数学教材,从七年级上册《一元一次方程》到八年级上册《二元一次方程组》、下册《分式与分式方程》再到九年级上册《一元二次方程》,连续三年学习多种方程模型,可见方程问题在初中数学中起着重要的作用。特别是利用方程解决实际应用问题,更是初中数学的重点和难点。对此,笔者以历年各省中考题为案例讲述如何利用“将等量关系符号化”为突破口解决方程应用题。
【关键词】初中;等量关系;数学符号;方程;应用题
数学来源于生活,又服务于生活。数学是一门基础学科,初中数学主要由代数、几何、统计学三部分组成,其中代数部分占据了半壁江山,在历届中考中分值占55-60分。其中,方程问题又是代数的重要组成部分,解方程问题、方程应用题都是每年中考的必考知识。根据多年的初中数学教学经验,笔者发现,现在的初中生由于生活经历缺乏、心智发育尚不成熟,导致利用方程解应用题成为学生学习中的主要难点。困难主要表现在:1.审题不清,思路不明;2.不会将文字数学化;3.方程种类多,不会正确选择;4.惧怕方程应用题等。
一、突破方程应用题的方法和思路
笔者从“如何找准等量关系”及“如何将等量关系符号化”这两个方面入手,以几个不同类型的中考方程题为案例,简要讲述如何突破方程应用题的方法和思路。
众所周知,解决方程应用题的基本思路是:1.审题;2.设元;3.列方程;4.解方程;5.检验;6.作答。其中,审题最为关键。审题,顾名思义,就是仔细读题和分析,找出题中的已知量、未知量、隐含公式、等量关系等。但许多学生觉得应用题难,难在哪里呢?难就难在审题不清就草草下笔。
二、以历年各省中考题为例,分析解决方程应用题的思路
初中阶段的方程应用题有:一元一次方程、二元一次方程组、分式方程和一元二次方程。常见的题型有:1.工作(工程)问题:工作总量=工作效率×工作时间;2.利息问题:利息=本金×利率×期数;本息和=本金×利息;3.行程问题:路程=速度×时间;其中包括:相遇问题、追及问题;4.利润问题:利润=售价-进价;,5.增长率问题:,n为增长次数;6.方程在几何题中的应用等。下面通过几个典型例题以解释如何引导学生进行分析,以及审题分析的思路:
类型一:一元一次方程应用问题
例1:(北师大版七年级上册一元一次方程复习题3)儿子今年13岁,父亲今年40岁,是否有哪一年父亲的年龄恰好是儿子年龄的4倍?
分析:本题求一个未知量,而且只有一个等量关系,由此可判断和选择一元一次方程来解决问题。
已知量:儿子和父亲现在的年龄;隐含条件:年龄的增减是同时增加或减少的,所以几年前/后这个未知量是用于父亲跟儿子同时的;
等量关系是:几年前/后,父亲的年龄是儿子年龄的4倍;
将等量关系写为“文字加算式的形式”:父亲现在的年龄+几年前/后=4× (儿子现在的年龄+几年前/后)
未知量:几年前/后?将未知量设为未知数x;
将等量关系的算式形式改为方程:
父亲现在的年龄+几年前/后= 4 ×(儿子现在的年龄+几年前/后)
即:40 + x = 4 ×(13+x),从而得到一元一次方程:40+x= 4×(13+x)
最后规范解题步骤,正确运算后作答即可完成此题。
类型二:二元一次方程组应用问题
例2:(2015年广东省中考题)某电器商场销售A、B两种型号计算器,两种计算器的进货价格分别为每台30元、40元。商场销售5台A型号和1台B型号计算器,可获利润76元;销售6台A型号和3台B型号计算器,可获利润120元。求商场销售A、B兩种型号计算器的销售价格分别是多少元?
分析:此题求两个未知量,而且有两个等量关系,故可判断并选择二元一次方程组来解决问题。
已知量:A种计算器进价30元/台、B种计算器进价40元/台;
隐含公式:单个利润=售价-进价、总利润=销售量×单个利润;
未知量:A、B两种型号计算器的销售价格?
将未知量设为:A种型号售价x元/个,B种型号售价y元/个;
等量关系:①销售5台A型号和1台B型号计算器,可获利润76元。②销售6台A型号和3台B型号计算器,可获利润120元。
将等量关系写为“文字加算式的形式”:
5台A型号计算器的利润+1台B型号计算器的利润=总利润;①
6台A型号计算器的利润+3台B型号计算器的利润=总利润;②
将等量关系的算式形式改为方程:
5台A型号计算器的利润+1台B型号计算器的利润=总利润;
即:5×(x-30) +1×(y-40) = 76 ①
6台A型号计算器的利润+3台B型号计算器的利润=总利润;
即:6×(x-30)+3×(y-40) = 120 ②
从而得到二元一次方程组:
最后规范解题步骤,正确运算后作答即可完成此题。
类型三:分式方程应用问题
例3(2016广东省中考题)某工程队修建一条长1200m道路,采用新的施工方式,工效提升了50%,结果提前4天完全任务。
(1)求这个工程队原计划每天修建道路多少米?
(2)在这项工程中,如果要求工程队提前2天完成任务,那么实际平均每天修建道路的工效比原计划增加百分之几?
分析:本题也是求一个未知量,而且也只有一个等量关系,但所求未知量是工作效率,知道工作总量,要表示工作时间,则要用到分式:工作总量/x;所以可判断和选择分式方程来解答问题。
已知量:工作总量1200m、工效提升50%、工作时间减少4天;
隐含公式:现工效=原工效×(1+50%)、;
未知量:原工作效率、现工作效率、原工作时间、现工作时间;
根据题目第一问:求原工效,则可直接设原工效为x (m/天);
由现工效=原工效×(1+50%)可得:现工效=1.5x (m/天);
等量关系:提升工效后总工作量提前4天完成;
将等量关系写为“文字加算式的形式”:原工作时间-现工作时间=4天将等量关系的算式形式改为方程:
最后规范解题步骤,运算后作答即可完成此题。需要提醒学生注意的是:在分式方程中,因为未知量在分母,运算过程将分式化为了整式人为扩大了未知量的取值范围,所以求出方程的解后要有检验步骤,以判断方程的根是否为增根。第二问在第一问求得原工效的基础上利用:原工作时间-现工作时间=2天来列方程,思路与第一问类似因此不作重复分析。此题亦可利用设工作时间为未知量,用工作效率为等量关系列方程,在此不作详细解释。
类型四:一元二次方程应用问题
例4:(2017年深圳市中考题)一个矩形周长为56厘米,①当矩形面积为180平方厘米时,长和宽分别多少?②能围成面积为200平方厘米的矩形吗?请说明理由。
分析:此题需求两个未知量,有两个等量关系,但其中一个等量关系是“和”,另一个等量关系是“积”,因而,可判断和选择一元二次方程来解答问题。
已知量:矩形周长56厘米、矩形面积180平方厘米、矩形面积200平方厘米;
隐含公式:矩形周长的=2(长+宽)、矩形面积=长×宽;
未知量:矩形的长与宽?由第一问求矩形的长和宽,可设长为x厘米,根据周长公式,可得到表示矩形宽的代数式为(28-x)厘米;
等量关系:长×宽=矩形面积
将等量关系的算式形式改为方程:x·(28-x)=180
最后规范解题步骤,正确运算后作答即可完成此问,第二问与第一问所用的等量关系类似,区别在于列出方程以后需要利用根的判别式判断此方程是否有根。
三、结束语
根据上面对几类中考例题的分析,可以反思和总结得出“将等量关系符号化”的分析思路:首先是审题,通过仔细审题将题中的已知量、隐含公式、等量关系找到,并将等量关系用文字加算式的方式写出来;其次是设元,设元分为两种,直接设元与间接设元(在有些应用问题中,因为未知量较隐含,不宜直接设元,则用间接设元法),因此,设适当的未知数是将文字形式的等量关系转化为方程的关键;最后就是根据列方程解应用题的规范,按要求作答。
总之,用“等量关系符号化”解方程(组)应用题时,要将应用题的难点逐一分化击破,让学生掌握分析方法,使学生在思考实际问题时把思路理得更顺,理得更加清晰。诚然,笔者所述方法并不是解决方程应用题的唯一方法。在教学中,教师还要从各个角度去思考如何使学生在学習应用题时,有方法、有思路、有效果,愿意迎难而上。只有让学生在学习应用题时形成良好的审题习惯,掌握有效的分析方法,养成坚韧不拔的优良品格,才能让学生在解答方程应用题的这条道路上走得更快、更好、更远。
参考文献:
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