數學是研究事物的空間形式和數量關係的,初中數學最重要的數量關係是等量關係,其次是不等量關係。最常見的等量關係就是方程,如運動過程中,路程、速度和時間三者之間就有一種等量關係。方程是指含有未知數的等式,是表示兩個數學式(如兩個數、函數、量、運算)之間相等關係的一種等式,(通常設未知數為x),通常在兩者之間有一個等號「=」。
方程是研究數量關係和變化規律的數學模型。同時方程作為模型,可以對一些實際(數學)問題構造方程模型;列出方程並求解。
運用方程去解決問題,就是從分析問題的數量關係入手,適當設定未知數,把所研究的數學問題中已知量和未知量之間的數量關係,轉化為方程或方程組的數學模型,從而使問題得到解決的思維方法,這就是方程思想。
隨著現代社會不斷發展,對數學知識生活化與用數學知識去解決實際問題要越來越普遍,要求也越來越高,這就要求我們提高運用數學知識、思想和方法解決問題的能力。
典型例題分析1:
去冬今春,我市部分地區遭受了罕見的旱災,「旱災無情人有情」.某單位給某鄉中小學捐獻一批飲用水和蔬菜共320件,其中飲用水比蔬菜多80件.
(1)求飲用水和蔬菜各有多少件?
(2)現計劃租用甲、乙兩種貨車共8輛,一次性將這批飲用水和蔬菜全部運往該鄉中小學.已知每輛甲種貨車最多可裝飲用水40件和蔬菜10件,每輛乙種貨車最多可裝飲用水和蔬菜各20件.則運輸部門安排甲、乙兩種貨車時有幾種方案?請你幫助設計出來;
(3)在(2)的條件下,如果甲種貨車每輛需付運費400元,乙種貨車每輛需付運費360元.運輸部門應選擇哪種方案可使運費最少?最少運費是多少元?
解:(1)設飲用水有x件,則蔬菜有(x﹣80)件.
x+(x﹣80)=320,
解這個方程,得x=200.
∴x﹣80=120.
答:飲用水和蔬菜分別為200件和120件;
∵m為正整數,∴m=2或3或4,安排甲、乙兩種貨車時有3種方案.
設計方案分別為:
①甲車2輛,乙車6輛;②甲車3輛,乙車5輛;③甲車4輛,乙車4輛;
(3)3種方案的運費分別為:
①2×400+6×360=2960(元);
②3×400+5×360=3000(元);
③4×400+4×360=3040(元);
∴方案①運費最少,最少運費是2960元.
答:運輸部門應選擇甲車2輛,乙車6輛,可使運費最少,最少運費是2960元.
考點分析:
一元一次不等式組的應用;二元一次方程組的應用;方案型。
題幹分析:
(1)關係式為:飲用水件數+蔬菜件數=320;
(2)關係式為:40×甲貨車輛數+20×乙貨車輛數≥200;10×甲貨車輛數+20×乙貨車輛數≥120;
(3)分別計算出相應方案,比較即可。
解題反思:
解決問題的關鍵是讀懂題意,找到關鍵描述語,進而找到所求的量的關係式。
運用方程模型和方程思想去解決問題,不僅能考查一個人數學知識掌握情況,更能考查一個人運用數學知識解決實際問題的能力。因此,此類題型越來越受到中考命題老師的關注,我們一定要在初一學習階段就及時建立方程思想。
在我們解決數學問題的過程中,有時候需要構造出函數模型,再化歸為方程,或通過方程模式,構造函數關係,實現函數與方程的互相轉化,達到解決問題的目的。
現代數學教育強調數學回歸生活、接近生活,用數學知識卻解決生活中的問題,讓我們學生能領悟數學來源於實踐、生產和生活中充,如人們生活「衣、食、住、行」和數學知識是密不可分。
初中數學學到方程主要有一元一次方程、二元一次方程(組)、一元二次方程等等,雖然全國初中數學教材不大一樣,但在大部分教材裡,基本在初一就學完了一元一次方程、二元一次方程(組)相關知識內容。因此,在學習的過程中,我們不要只是關注怎麼求解方程,更要學會運用方程相關知識、思想方法去解決實際問題。
方程是研究數量關係和變化規律的數學模型,可以幫助人們從數量關係的角度更準確、清晰地認識、描述和把握現實世界。因此,在方程的學習中,應關注建模和應用過程,以培養學生良好的方程觀念等,增強學生的數學應用意識,這些應是方程教學的最重要的目標。
典型例題分析2:
某商店購買60件A商品和30件B商品共用了1080元,購買50件A商品和20件B商品共用了880元.
(1)A、B兩種商品的單價分別是多少元?
(2)已知該商店購買B商品的件數比購買A商品的件數的2倍少4件,如果需要購買A、B兩種商品的總件數不少於32件,且該商店購買的A、B兩種商品的總費用不超過296元,那麼該商店有哪幾種購買方案?
解得:12≤m≤13,
∵m是整數,
∴m=12或13,
故有如下兩種方案:
方案(1):m=12,2m﹣4=20 即購買A商品的件數為12件,則購買B商品的件數為20件;
方案(2):m=13,2m﹣4=22 即購買A商品的件數為13件,則購買B商品的件數為22件.
考點分析:
一元一次不等式組的應用;二元一次方程組的應用.
題幹分析:
(1)設A種商品的單價為x元、B種商品的單價為y元,根據等量關係:①購買60件A商品的錢數+30件B商品的錢數=1080元,②購買50件A商品的錢數+20件B商品的錢數=880元分別列出方程,聯立求解即可.
(2)設購買A商品的件數為m件,則購買B商品的件數為(2m﹣4)件,根據不等關係:①購買A、B兩種商品的總件數不少於32件,②購買的A、B兩種商品的總費用不超過296元可分別列出不等式,聯立求解可得出m的取值範圍,進而討論各方案即可。
在一個方程中,一般會有已知量,也有未知量,含有未知量的等式就是方程,而通過方程裡的已知量求出未知量的過程就是解方程。用方程思想解題的關鍵是利用已知條件或公式、定理中的已知結論構造方程(組)。這種思想在代數、幾何及生活實際中有著廣泛的應用。
方程的思想,是對於一個問題用方程解決的應用,也是對方程概念本質的認識,是分析數學問題中變量間的等量關係,構建方程或方程組,或利用方程的性質去分析、轉換、解決問題。要善用方程和方程組觀點來觀察處理問題。
無論是為了應付考試,還是為了解決將來的生活中的問題,都需要建立方程,運用方程思想來求出結果。因此,我們一定要學好方程以及方程思想,為以後的數學學習打下良好基礎。