崔恒劉
我們首先一起來回顧方程的學習歷程。我們先從實際問題出發(fā),抽象出數(shù)學問題,得到一系列含有未知數(shù)的等式,在分類比較中逐步生成一元一次方程的概念并研究其解法,最后再回歸實際問題。接著,我們學習了二元一次方程組和可化為一元一次方程的分式方程,兩者的研究過程如出一轍。以此類推,聰明的你一定能預想到一元二次方程要學什么,怎么學。這里,我們換個視角,從生長的觀點來感知將要學習的一元二次方程。
一、概念的生長
只含有一個未知數(shù)(元),并且未知數(shù)的次數(shù)都是1(次)的方程叫作一元一次方程。我們不難發(fā)現(xiàn),一元一次方程的概念是用“元”和“次”來表達的,其中“一元”代表未知數(shù)的個數(shù),“次”代表未知數(shù)的最高次數(shù)?!霸钡纳L形成了二元一次方程組、三元一次方程組等,而“次”的生長則形成現(xiàn)在學習的一元二次方程,繼續(xù)生長,還會生成一元高次方程。一元二次方程概念中,“未知數(shù)的最高次數(shù)”的表述,說明方程中所含的代數(shù)式是整式。因此,一元一次方程、二元一次方程組、一元二次方程都屬于整式方程。
同樣,類比一元一次方程的一般式,一元二次方程的一般式是:ax2+bx+c=0(a、b、c為常數(shù),a≠0)。
二、解法的生長
我們再回憶“解二元一次方程組”的學習過程,通過消元化歸的數(shù)學思想,把二元一次方程組轉化為一元一次方程。那么,我們遵循化歸的數(shù)學思想,可以把一元二次方程降次轉化為熟悉的一元一次方程。
一元二次方程的4種解法:直接開平方法、配方法、公式法、因式分解法,也是逐漸生長的。其中,公式法是通法,適用于所有的一元二次方程。得到公式法的過程是配方法,配方后用到的方法又是直接開平方法。因式分解法的本質是利用“ab=0,則a=0或b=0”的性質,先將方程化成一般形式,再對左邊因式分解,最后寫出方程的根。解一元二次方程,我們首選因式分解法或直接開平方法,若行不通再使用公式法。當方程滿足一些特殊條件時,用配方法也可以輕松獲解。雖然有4種解法,但最后都是為了達到“降次轉化為一元一次方程”的目的。
三、應用的生長
學以致用是體現(xiàn)數(shù)學價值的一種方式。每學完一類方程知識,我們都要回到用方程解決實際問題。
例 公安交警部門提醒市民,騎車出行必須嚴格遵守“一盔一帶”的規(guī)定。某種品牌頭盔的進價為30元/個,當售價為40元/個時,月銷售量為600個。經(jīng)市場調(diào)查發(fā)現(xiàn),如果售價每上漲1元/個,則月銷售量將減少10個。為使月銷售利潤達到10000元,而且盡可能讓顧客得到實惠,則該品牌頭盔的實際售價應定為多少元/個?
解:設該品牌頭盔的實際售價為y元/個。
根據(jù)題意,得(y-30)[600-10(y-40)]=10000。
解這個方程,得y1=80,y2=50。
為盡可能讓顧客得到實惠,應舍去y1,所以y=50。
答:該品牌頭盔的實際售價應定為50元/個。
用方程解決實際問題是按照“設未知數(shù)→找相等關系→列方程→檢驗方程的解是否符合方程和實際問題→答”的步驟進行的。對于不同方程,唯一不同的是問題中含有相等關系的個數(shù)以及列出方程的次數(shù)。
從一元到二元,從一次到二次,知識在生長,難度在加大,我們在學習時要抓住本質類比和化歸的數(shù)學思想,努力做到化繁為簡、有的放矢。