师:同学们,今天我们的学习内容是人教版初中数学七年级上册第三章 3.1.2 等式的性质。先来看学习目标:一、了解等式的概念和等式的两条性质,并能运用等式的性质解简单的一元一次方程;二、经历等式两条性质的探究过程,培养观察归纳能力;三、在运用等式的性质把简单的一元一次方程化成 x = a 的形式的过程中,渗透划归的数学思想。今天的学习重点是了解等式的性质,并能运用它们解简单的一元一次方程。
上一节课,我们已经知道了一元一次方程和方程解的概念,那你能直接看出下列方程的解吗?这两个方程的解分别是 x = 6 和 x = 2 。那这个方程的解呢?用观察或估算的方法解类似这种比较复杂的方程是困难的,所以我们还要讨论怎样解方程。通过前面的学习,我们知道方程是含有未知数的等式。
为了讨论解方程,我们先来看看等式有什么性质。什么叫做等式呢?像 a + b = b + a , x + 2x = 3x , 3×3 + 1 = 5×2 , 3x + 1 = 5y 这样的式子叫做等式。用等号表示相等关系的式子叫做等式,通常可以用 a = b 表示一般的等式。
如图是大家熟悉的天平。假如把一个等式看作一个天平,等式两边的式子看作是天平两边的物体,那么等式成立就好比天平两边保持平衡,如果等式不成立,则天平不平衡。
接下来借助天平探讨等式的性质。如图,在天平的左右两边分别放有一个茶壶和两个茶杯,此时天平平衡。用 a 表示茶壶,用 b 表示茶杯,我们可以用等式 a = 2b 来表示。如果在天平两边同时加上一个茶杯,根据生活经验,天平仍然保持平衡,则有 a + b = 2b + b 。如果天平两边同时加上一个茶壶,则有 a + a = 2b + a 。可以发现在平衡的天平两边加上同样的物品,天平还保持平衡。概括来说,等式两边加上同一个数或式子,结果仍相等。
再看这种情况。天平两边各放置了若干花盆和花瓶,此时天平平衡。分别用 c 和 d 表示花盆和花瓶,可列出等式 c + d = 4d 。如果在天平两边同时去掉一个花瓶,天平仍然保持平衡,则有 c + d - d = 4d - d 。发现平衡的天平两边减去同样的物品,天平还保持平衡,也就是等式两边减去同一个数或式子,结果仍相等。通过刚才的天平实验,发现如果在平衡天平两边都加或减同样的量,天平还保持平衡。而等式就像平衡的天平,具有同样的性质。所以可以概括为第一条等式的性质:等式两边加或减同一个数或式子,结果仍相等。用数学语言表示为:如果 a = b ,那么 a ± c = b ± c 。
接下来思考一个问题,将平衡天平两边的物品数量都扩大到原来的几倍,或者缩小到原来的几分之一,天平又会发生什么变化呢?继续借助天平探究。如图,天平两边分别放置了一瓶墨水和两本书,此时天平平衡,用等式 x = 2y 表示。把两边的物品分别扩大到原来的两倍,天平仍然保持平衡,用式子 2x = 4y 表示。同理,把天平两边的物品分别扩大为原来的 3 倍、4 倍,天平仍然保持平衡。通过上述演示可知,平衡的天平两边的物品数量都扩大相同的倍数,天平还保持平衡。对于等式,两边都乘以 2、3、4 ,结果仍相等。
再看缩小的情况。天平两边分别放置了两个排球和 6 个皮球,此时天平平衡,用等式 2n = 6m 表示(这里假设皮球用 m 表示更合适)。如果把排球和皮球的数量同时缩小到原来的 1/2 ,天平仍然保持平衡,用等式表示为 2n÷2 = 6m÷2 。即平衡的天平两边的物品数量都缩小到原来的 1/2 ,天平还保持平衡。同理,等式两边都除以 2 ,结果仍相等。通过刚才的天平实验,可以发现,如果将平衡天平两边的物品数量都扩大或缩小同样的倍数,天平还保持平衡。
可以把上述事实概括为第二条等式的性质:等式两边乘同一个数,或者除以同一个不为 0 的数,结果仍相等。用数学语言表示为:如果 a = b ,那么 ac = bc ;如果 a = b , c ≠ 0 ,那么 a/c = b/c 。
刚才通过天平实验得出了两条等式的性质,在使用等式的性质时,有几个注意问题:一、等式两边都要参加运算,并且是做同一种运算;二、等式两边加或减、乘或除以的数一定是同一个数或同一个式子;三、等式两边都不能除以 0 ,因为 0 不能作为除数或者分母。可以把这两条等式的性质简记为等式两边同加同减、同乘同除,结果仍相等,但除数不能为 0 。
