一元一次方程與實(shí)際問(wèn)題是七年級(jí)上學(xué)期的教學(xué)重點(diǎn),也是難點(diǎn).在教學(xué)的過(guò)程中,學(xué)生最為棘手的是如何從實(shí)際問(wèn)題中建立方程模型.不少同學(xué)雖然掌握了常用的基本數(shù)量關(guān)系,但是具體到每一個(gè)實(shí)際問(wèn)題中,往往不能確定每個(gè)數(shù)字的意義,即便有公式也不知道該怎么運(yùn)用.
表格是數(shù)學(xué)語(yǔ)言的一種,它的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)潔明了,一目了然.通過(guò)列表,我們可以將已知條件和未知關(guān)系放在一個(gè)表格中,再運(yùn)用基本數(shù)量關(guān)系,就可以方便、快速并準(zhǔn)確地列出方程.而且,用一元一次方程解決的實(shí)際問(wèn)題中包含的數(shù)量一般不超出4個(gè),學(xué)生容易下手.我們以利潤(rùn)問(wèn)題和行程問(wèn)題為例,感受一下列表分析數(shù)量關(guān)系的優(yōu)勢(shì).
1利潤(rùn)問(wèn)題
利潤(rùn)問(wèn)題中所包含的數(shù)量主要有成本(進(jìn)價(jià)),售價(jià),利潤(rùn),利潤(rùn)率.這四個(gè)量之間的關(guān)系是:
利潤(rùn)=成本×利潤(rùn)率=售價(jià)-成本;
售價(jià)=成本×(1+利潤(rùn)率)=成本+利潤(rùn);
成本=售價(jià)-利潤(rùn)=利潤(rùn)÷利潤(rùn)率;
原價(jià)×折扣率=現(xiàn)價(jià)
由于利潤(rùn)率是以成本為基礎(chǔ)的,它和成本的關(guān)系更密切,所以設(shè)計(jì)表格時(shí),將利潤(rùn)率放在成本和利潤(rùn)之間,這樣也更直觀地表達(dá)了”成本×利潤(rùn)率=利潤(rùn)”這個(gè)數(shù)量關(guān)系.如果在一個(gè)具體問(wèn)題中,商品的價(jià)格沒(méi)有變化(沒(méi)有打折),表格設(shè)計(jì)成2行4列即可;如果出現(xiàn)了變化,表格設(shè)計(jì)為3行4列.下面舉兩個(gè)例子.
例1一商店在某一時(shí)間以每件60元的價(jià)格賣(mài)出兩件衣服,其中一件盈利25%,另一件虧損25%,賣(mài)出這兩件衣服總的是盈利還是虧損,或是不盈不虧?(教材102頁(yè)探究1)
分析判斷兩件衣服總的銷(xiāo)售情況,就是要判斷兩件衣服的成本之和與售價(jià)之和的關(guān)系,所以突破點(diǎn)是求出這兩件衣服的成本.以同樣的價(jià)格售出,一件盈利,一件虧損,那么這兩件衣服的成本必然一件大于60元,一件小于60元,它們是兩個(gè)不同的數(shù)量,所以應(yīng)該用不同的字母表示.我們不妨設(shè)盈利的那件衣服成本為x元,虧損的那件衣服成本為y元,列表如下:
第一種,將表格填滿(mǎn):用x,25%,60這3個(gè)量表示利潤(rùn):
25%x=60-x(根據(jù)利潤(rùn)=成本×利潤(rùn)率=售價(jià)-成本);
第二種:在已知的x,25%,60之間建立等量關(guān)系:
(1+25%)x=60(根據(jù)售價(jià)=成本×(1+利潤(rùn)率)).
通過(guò)列表,既能清楚地表示60,25%,以及未知數(shù)x的意義,更能快速地找出它們之間存在的等量關(guān)系,方程很自然地就產(chǎn)生了.這里只列舉了關(guān)于x的方程,關(guān)于y的方程大家可以試一試.我們?cè)倥e一個(gè)價(jià)格有變化的例子:
例2一家服裝超市將某種服裝按成本價(jià)提高30%后標(biāo)價(jià),然后又以9折(按標(biāo)價(jià)的90%)優(yōu)惠賣(mài)出,結(jié)果每件仍可獲利34元.求這種服裝的成本價(jià).
分析在這個(gè)問(wèn)題中,商品的銷(xiāo)售價(jià)格出現(xiàn)了調(diào)整,可以設(shè)計(jì)成3行4列式表格:
這樣一來(lái),表格中的每一行都有3個(gè)數(shù)量了.此時(shí)該列方程了.由于完成表格中的第二行時(shí),我們已經(jīng)利用了數(shù)量之間的關(guān)系,現(xiàn)在只能從第三行的3個(gè)數(shù)量入手,建立等量關(guān)系.如果類(lèi)比例1,從填滿(mǎn)表格的角度列方程,表達(dá)利潤(rùn)率會(huì)出現(xiàn)分式方程,所以回避.我們可以從最后一行的3個(gè)量的關(guān)系著眼,列方程為:
x+34=09(1+30%)x(根據(jù)實(shí)際售價(jià)=成本+利潤(rùn)=原售價(jià)×折扣率)
利潤(rùn)問(wèn)題一向是讓學(xué)生感到頭疼的問(wèn)題,主要原因是他們?nèi)狈ι罱?jīng)驗(yàn),只能從教材上認(rèn)識(shí)成本,售價(jià),利潤(rùn)等等概念.如果他們能用表格將已知條件和未知條件各就各位,相信列方程對(duì)他們來(lái)說(shuō)也就是小菜一碟了.尤其當(dāng)后續(xù)學(xué)習(xí)用一元二次方程解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),只要在表格中增加一列”銷(xiāo)售量”就足矣!
2行程問(wèn)題
學(xué)生對(duì)行程問(wèn)題中包含的數(shù)量關(guān)系是非常熟悉的:
速度×?xí)r間=路程;
路程速度=時(shí)間,路程時(shí)間=速度.
在教學(xué)中,有人喜歡將行程問(wèn)題細(xì)化為相遇,追及,順(逆)風(fēng)(水)等等.其實(shí),這種劃分對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)反而是一種折磨.如果學(xué)生能夠?qū)⒈砀窈途€(xiàn)段示意圖結(jié)合起來(lái),不管什么樣的行程問(wèn)題,都能撥云見(jiàn)日,快速列方程.我們也舉兩個(gè)例子.
例3張華和李明登一座山,張華每分登高10m,并且先出發(fā)30min(分),李明每分登高15m,兩人同時(shí)登上山頂.設(shè)張華登山用了xmin,如何用含x的式子表示李明登山所用時(shí)間?試用方程求x的值,由x的值能求出山高嗎?如果能,山高多少?(原題見(jiàn)教材98頁(yè)習(xí)題33綜合運(yùn)用第5題)
分析此問(wèn)題中涉及兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo),我們可以用一條水平的線(xiàn)段表示登山的路程(從左到右對(duì)應(yīng)從山腳到山頂),首先設(shè)計(jì)表格為3行4列(包括速度,時(shí)間,路程),并在表格中填上已知數(shù)量:
然后,借助線(xiàn)段示意圖找出等量關(guān)系(本題由于兩人都是從山腳登上山頂,所以路程相等,線(xiàn)段示意圖略過(guò)),
最后,根據(jù)線(xiàn)段示意圖,正確列出方程:10x=15(x-30).
至于求山的高度,只需解出方程后,將x的值代入方程任意一邊求值即可.
例4一支部隊(duì)排成1200米長(zhǎng)的隊(duì)伍行軍,在隊(duì)尾的通訊員要與最前面的營(yíng)長(zhǎng)聯(lián)系,他用6分鐘時(shí)間跑步追上了營(yíng)長(zhǎng),為了回到隊(duì)尾,在追上營(yíng)長(zhǎng)的地方等待了24分鐘.如果他從最前頭跑步回到隊(duì)尾,那么所需要的時(shí)間是多少分鐘?
分析這個(gè)實(shí)際問(wèn)題中包含的行程可以分為3次,可以放在一個(gè)表格中.
我們以通訊員和營(yíng)長(zhǎng)為目標(biāo).設(shè)通訊員跑步的速度為a m/min,隊(duì)伍前進(jìn)的速度(也即營(yíng)長(zhǎng)的速度)為b m/min,通訊員從最前頭跑回隊(duì)尾需要x min,列表如下:
三次運(yùn)動(dòng)過(guò)程的線(xiàn)段示意圖如下:
如圖1,通訊員從隊(duì)尾跑步追上營(yíng)長(zhǎng):圖1通訊員追上營(yíng)長(zhǎng)
A、B分別表示隊(duì)尾的通訊員和隊(duì)伍最前面
的營(yíng)長(zhǎng),C點(diǎn)表示6分鐘后通訊員追上營(yíng)長(zhǎng)時(shí).兩段路程滿(mǎn)足:
6a=1200+6b.①
如圖2,通訊員原地等待,隊(duì)伍繼續(xù)原速前進(jìn):圖2通訊員原地等待
A表示通訊員追上營(yíng)長(zhǎng)后原地不動(dòng)(此時(shí)營(yíng)長(zhǎng)也在該處),B表示24分鐘后隊(duì)尾到達(dá)通訊員的位置時(shí),營(yíng)長(zhǎng)的位置,不難得出:
24b=1200.②
如圖3,通訊員從隊(duì)伍最前面跑回隊(duì)尾:圖3通訊員跑步回到隊(duì)尾
其中,點(diǎn)A表示通訊員和營(yíng)長(zhǎng)在一起時(shí)的位置(此后兩人運(yùn)動(dòng)方向相反),點(diǎn)B、C分別表示t分鐘后通訊員和營(yíng)長(zhǎng)的位置,
由圖,我們可以輕易列出方程:
at+bt=1200.③
三次運(yùn)動(dòng)過(guò)程,得到3個(gè)方程,而這三個(gè)方程中,雖然包含了3個(gè)未知數(shù),但當(dāng)我們選擇從第②個(gè)方程著手時(shí),發(fā)現(xiàn)解出這3個(gè)方程并不難:
由②可得b=50,將b=50代入①,可得a=250,再將a=250,b=50代入③,得到t=4.
也即通訊員如果從隊(duì)伍最前頭跑回隊(duì)尾,所需要的時(shí)間是4分鐘.
通過(guò)這四道例題,我們可以感受到表格的威力:它既能快速理清各種數(shù)量關(guān)系,更能幫助學(xué)生從實(shí)際問(wèn)題中建立方程模型,從而有效解決實(shí)際問(wèn)題.當(dāng)然,能用表格表達(dá)數(shù)量關(guān)系的不僅僅是利潤(rùn)問(wèn)題和行程問(wèn)題,還有工程問(wèn)題,數(shù)字問(wèn)題,配套問(wèn)題等等.只不過(guò)針對(duì)不同的類(lèi)型,表格中的數(shù)量名稱(chēng)要發(fā)生相應(yīng)變化.例如在工程問(wèn)題中,表格應(yīng)包含不同對(duì)象的工作效率,工作時(shí)間,以及已完成的工作量;在配套問(wèn)題中,每種配件的日產(chǎn)量(或所耗材料),分配的人數(shù)(或材料),各種配件當(dāng)天的產(chǎn)量,以及配套關(guān)系是表格中需要的內(nèi)容.至于其他類(lèi)型的問(wèn)題,在這里就不一一列舉了.
學(xué)生剛開(kāi)始可能會(huì)因?yàn)楫?huà)表格覺(jué)得繁瑣,但是當(dāng)習(xí)慣成自然后,我們就可以畫(huà)無(wú)形的表格,不需要邊框,只是借表格的樣式呈現(xiàn)各種數(shù)量即可,這樣也達(dá)到了高效,簡(jiǎn)潔的目的.
真心希望我在教學(xué)中的這點(diǎn)想法能幫助學(xué)生掌握解決問(wèn)題的方法!
作者簡(jiǎn)介系艷清,女,1978年生,中學(xué)一級(jí)教師.被評(píng)為武漢市青山區(qū)優(yōu)秀班主任,曾有多篇論文發(fā)表.
中學(xué)數(shù)學(xué)雜志(初中版)2016年1期