试论整体思想在“解一次方程组”中的运用

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  【摘要】在初中数学教学中,方程是重要的教学内容。在方程组解答的过程中,“消元”是基本的解题思路,学生通过消元消除方程组中的一个未知数,能将其化作一元方程,然后根据相应的求解方式完成方程组的解答。但是,面对一些一次方程组,消元并非最好的方式,我们需要根据题目中的要求,分析题目的形式和特征,有效利用整体思想,完成题目解答,从而更加快速、有效地解决方程组问题。基于此,本文结合一次方程组解题,提出整体思想在“解一次方程组”中的应用策略。
  【关键词】初中数学;一次方程组;整体思想;应用策略
  面对初中数学中一次方程组的解题时,我们通常采用消元的方法,将未知数消除一个后,再进行求解。其中,代入消元和加减消元是两种有效的消元方式。同时,在解题时,我们可以根据已知方程组的具体特点,选择适当的解题方法,灵活运用“整体思想”,整体代入,整体加减。这样,不仅可以化难为易、化繁为简,达到事半功倍的奇效,还有助于培养学生的创新思维和探索求新的学习习惯。在整体思想的应用中,教师需要将其中的数或者量作为整体,借助整体思想分析问题,达到相应的解题效果,提高学生的解题速度与能力。
  一、代入消元中应用整体思想
  1.直接整体代入消元
  在解一次方程组时,代入消元是一种有效的解题方法。我们可以根据题目的结构和形式,采取整体代入的方法,对方程组进行消元,完成方程组求解。
  例题1:解方程组。在解题的过程中,教师应引导学生分析方程组中的系数,让学生通过观察和分析,得出其中的倍数关系。由此,将其中的方程式转化成 5y=21-3x,并将其代入另一个方程式中,得出 4x 3(21-3x)=53,根据方程式求解得出 x 的值。然后将 x 的值代入方程式中,求解出 y 的值。
  在解答此题的过程中,我们要将方程式中相同的系数,用另外未知数代替的方式,然后将整体代入方程式中,完成解题的目的,同时保证运算的速度和解题的准确性。因此,在解题的过程中,教师应注重引导学生对方程组的观察和分析,让学生了解其中的系数关系,然后进行相应的方程求解。
  2.通过变形之后整体代入
  有一些一元方程组,需要对其中的方程式进行变形后才能整体代入。在变形之前,学生需要仔细观察和分析,根据方程组中两个方程式的关系进行相应的变形,再根据整体代入的思想完成方程求解。
  例题2:。在解题的过程中,通过对两个方程式进行分析,学生发现可以将方程式 4x 5y=2 转变成 4x=2-5y,将 6x 7y=8 转变成 2x 4x 7y=8。之后将 4x 整体代入,通过化解得出 x=3-y,然后将其代入 4x 5y=2 中,通过求解得出方程组的解。
  在解答一次方程组时,学生需要根据方程式之间的关系,对其进行转化,然后充分利用整体思想进行整体代入,完成方程组的解答。
  二、加减消元中应用整体思想
  加减消元法是方程组解答中的另一种消元方式,在加减消元的过程中,学生需要将未知数中的其中一个系数转变成相同系数,通过加减的方式进行消元,完成方程组的解答。在加减消元的过程中,学生需要对未知数的系数进行分析,灵活地转化系数,快速有效地完成方程求解。
  1.直接整体加减消元
  例题3:求解方程组。此方程组的数字都比较大,利用代入消元法和加减消元法都有一定的难度,并且计算比较复杂,很容易计算错误。通过分析未知数的系数,学生发现两个方程式中未知数的系数正好相互调换,所以可以采用整体相加减的方法,将系数绝对值变得最小,形成新的方程,再进行求解。在具体的解题过程中,学生将两个方程式相加得出 58x 58y=638,简化得出 x y=11,将方程式相减得出16x-16y=-16,化简得 x-y=-1,将两个新方程式相加求解得出 x 的值;将两个新方程式相减求解得出 y 的值。
  面对方程组中未知数的系数比较大时,学生需要观察方程组的特点,对方程组进行相应的转化,根据整体思想进行求解,避免盲目利用加减或者代入消元法,使解题变得更加复杂。
  例题4:已知有A、B、C三种玩具,如果买A玩具5个、B玩具2个、C玩具4个一共需要花费80元钱;如果买A玩具3个、B玩具6个、C玩具4个一共需要花费144元。那么,如果买A、B、C三种玩具各一个,需要花费多少元?
  在解答此题的过程中,学生需要根据题意列出三元一次方程组,但是题目中的条件只有两种等量关系,不可能通过一一求解的方式解题。因此,学生需要有效利用整体代入思想,完成方程组求解。根据题意,假设购买三种玩具分别需要 x、y、z 元,根据题目意思列出方程组,通过对方程组未知数的系数进行分析,可以将两个方程式相加,得出8x 8y 8z=224,求解得出 x y z=28。
  2.通过变形之后进行整体加减
  学生面对一元方程组的问题,有效利用整体思想,可以明确解题思路,快速完成题目解答。在实际的整体思想应用中,学生需要对方程组进行变形,然后借助整体加减完成解题;在变形时,需要对方程式进行观察和分析,通过巧妙的变形,有效地解答方程组。
  例题5:已知方程组,求解 x y 的值。在解答此题的过程中,学生可以通过代入法或者加减法求解出 x、y 的值,然后代入求解 x y 的值。但是,教师可以让学生进行观察和分析,之后学生发现,方程式 2x y=6 乘以2之后,与方程式 6x 8y=33 相加,正好可以得出 10x 10y=45,通过整体代入的方式,完成 x y 值的求解。因此,在解题的过程中,面对一些复杂的方程组求解,学生需要对方程组进行整体分析,结合方程式的变形,借助整体思想进行加减,完成题目的解答。
  例题6:已知 x、y 满足方程组,并且x y=1,求解 m 的值。在解答此题的过程中,学生可以根据已知内容计算出 x 和 y 的值,然后將其代入方程式中,得出 m 的值。但是,如果对方程组进行仔细观察,学生可以发现未知数 x、y 系数之间的关系,可以将方程组的两个方程式相加,得出5x 5y=2m 1,再进行相应的转化,得到5(x y)=2m 1,再对已知部分进行整体代入,求解出 m 的值。
  在初中数学教学中,方程是重要的教学内容,一次方程组是学生学习过程的难点之一,也是学生最容易出错的知识点。整体思想是方程组解题的有效方式,学生利用整体思想实现方程组的消元,能有效简化方程组,明确方程组解题过程。在消元中主要有代入消元和加减消元两种方式,通过观察和分析方程组,学生可以选择相应的消元方式,并有效利用整体思想解答方程组,锻炼方程组解题能力。
  【参考文献】
  华昭琴.整体思想在解方程组问题中的应用[J].中学生数理化(七年级数学),2017(07):128-129.
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