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一元一次方程
鎖定
一元一次方程歷史溯源
公元前1世紀左右,中國人在《九章算術》中首次加入了負數,並提出了正負數的運算法則,解決了移項問題。在“盈不足”一章中提出了盈不足術。但該方法並沒有被用來解決一元一次方程。在11~13世紀時傳入阿拉伯地區,並被稱為“契丹算法”。
12世紀,印度數學家婆什迦羅在《麗拉沃蒂》一書中用假設法(設未知數)來解決一類一元一次方程。由於所假設的數可以是任意正數,婆什迦羅稱上述方法為“任意數算法”。
13世紀,中國的盈不足術傳入歐洲,意大利數學家斐波那契在《計算之書》中利用單假設和雙假設法來解一元一次方程。
16世紀時,韋達創立符號代數之後,提出了方程的移項與同除命題,也創立了這一概念,被尊稱為“現代數學之父”。但是韋達沒有接受負數。
一元一次方程概念定義
可以通過等式性質化簡而成為一元一次方程的整式方程(如
)也屬於一元一次方程。一元一次方程是一種線性方程,且只有一個根。
一元一次方程求根方法
一元一次方程一般方法
以解方程
為例:
去分母,得:
去括號,得:
移項,得:
合併同類項,得:(常簡寫為“合併,得:”)
係數化為1,得:
以方程
為例:
消除分母上的分數,可化簡為:
進而得出方程的解。
一元一次方程求根公式法
基本公式
對於關於
的一元一次方程
,其求根公式為:
推導過程
解:移項,得:
係數化為1,得:
一元一次方程圖像法
以方程
為例:
如圖1,作出函數
的圖象。
由圖像知函數圖象與x軸交於點
可得原方程的根是
一元一次方程研究應用
一元一次方程基本應用
如在生產生活中,通過已知一定的液體密度和壓強,通過
公式代入解方程,進而計算液體深度的問題。例如計算大氣壓強約等於多高的水柱產生的壓強,已知大氣壓約為100000帕斯卡,水的密度約等於1000千克每立方米,g約等於10米每二次方秒(10牛每千克),則可設水柱高度為h米,列方程得1000*10h=100000,解得h=10,即可得知大氣壓強約等於10米的水柱所產生的壓強。
一元一次方程問題舉例
丟番圖問題
希臘數學家丟番圖的墓碑上記載着:
丟番圖長眠於此,他的目標多麼令人驚訝,它忠實地記錄了他生命的軌跡:上帝給予的垂髫時光佔六分之一,又過了十二分之一,髯須漸漸長出,再過七分之一,點燃起結婚的蠟燭。五年之後弄璋之喜,兒子誕生。可憐遲來的寧馨兒,享年僅及其父之半,便進入冰冷的墓。悲傷只有用數論的研究去彌補,又過了四年,他也走完了人生的旅途。終於告別數學,離開了人世。
根據以上信息,算出:(1)丟番圖的壽命;(2)丟番圖開始當爸爸時的年齡;(3)兒子死時丟番圖的年齡。
解法:設丟番圖的壽命x歲;
則
解得x=84,
丟番圖開始當爸爸時的年齡:
“雞兔同籠問題”是我國古算書《孫子算經》中的數學問題,其內容是:“今有雉(雞)兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足。問雉兔各幾何。” 譯成現代漢語為:有若干只雞和兔在同個籠子裏,從上面數,有三十五個頭;從下面數,有九十四隻腳。籠中各有幾隻雞和兔?
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該問題可用一元一次方程解決,解法如下:
解法:設雞有x只,兔有
只
由題意得:
解得:x=23
兔的數量 35-x=12
答:雞有23只,兔有12只。
有限循環小數化為分數問題
利用一元一次方程可以將一個有限循環小數化為分數,以
為例:
設
,則
可算出