发现关联,化归求解
2023-06-07徐墨言
徐墨言
今天,老师带领我们认识了一个新朋友——二元一次方程。不过,我觉得它的名字特别亲切。因为我发现它和一元一次方程是“亲戚”。它们都是“一次”的“整式方程”,只是从“一个未知数”变成了“两个未知数”而已。
那么,对于这种方程,我们怎么求解呢?我找了一个二元一次方程2x+y=10尝试了一下。
我发现当x=0时,y=10;当x=1时,y=8;当x=2时,y=6;当x=3时,y=4……我把y写成用含x的代数式表示的形式:y=10-2x,发现x可以取无数个值,此时,对应的y就有无数个。也就是说,这个方程竟然有无数个解!
为什么一元一次方程有唯一解,而它却有无数个解呢?我又观察了起来,原来,它有两个未知数,却只有一个等量关系,所以无法确定两个未知数的值。
那如果再给一个关于x、y的等量关系呢?我又写了一个二元一次方程:x-y=2。
倘若x和y同时满足上述两个方程,是否就能确定x、y的值呢?我陷入了迷茫。
怎么办呢?我想到老师教的“化归”思想——遇到难解的问题,可以试试将其转化为已解决的问题,想办法将生疏化为熟悉。
那我熟悉什么呢?这两个方程都含有两个未知数,如果是一元一次方程就好了。我豁然开朗,将从第一个方程得到的y=10-2x代入第二个方程中,看,第二个方程变成了x-(10-2x)=2,这不就是一个一元一次方程嘛!解得x=4,再代入y=10-2x中,解得y=2。这里的x和y是唯一确定的。
看来,如果两个未知数满足两个不一样的等量关系,它们的值就是唯一确定的!我回头梳理了求解的过程,发现如果x、y同时满足两个不同的二元一次方程,可以将其中一个方程变形成用一个未知数表示另一个未知数的形式,再将其代入另一个方程中,就可以将二元一次方程转化为一元一次方程来求解了。
我继续思考,如果方程有三个未知数呢?我认为,它们应该同时满足三个不同的等量关系,类似地,可以将“三元”化为“二元”,再将“二元”化为“一元”,应该也是可以求解的。
说干就干,我写了三个方程:x+y+z=8、2x-y+z=5、x+y-2z=-7。观察这三个方程,与y相关的项比较简单,我决定先把y去掉。根据第一个方程,可得y=8-x-z,将其分别代入第二个和第三个方程,可得3x+2z=13和8-3z=-7,其中就有一个一元一次方程,可求得z=5。将z=5代入3x+2z=13,可得x=1。再将x、z的值代入y=8-x-z,可得y=2。我求出来了!
从“一元”到“二元”,再到“三元”,我们学习的方程越来越复杂,可是在求解时,抓住它们之间的联系,从“三元”到“二元”,再到“一元”,轻轻松松就求出了解。“化歸”思想真是神奇啊!
教师点评
化归是一种重要的思想方法,它的基本功能是将生疏化成熟悉,复杂化成简单,抽象化成直观,含糊化成明朗。它需要学习者会用运动变化发展的观点,事物之间相互关联、相互制约的观点看待问题,能善于对所要解决的问题进行变换、转化,从而使问题得以解决。小作者善于思考,发现了二元一次方程与一元一次方程的联系,并主动关联至三元一次方程组,利用“消元”,解决了多元一次方程求解的问题,这是多么了不起的发现!不妨让我们进一步思考,对于“一元一次方程”,如果改变的不是“元”,而是“次数”呢?比如,是否有“一元二次方程”?如果有,这样的方程你能举出例子并尝试求解吗?试一试吧,你一定能行!
(指导教师:孙洁)