在七年级上学期的数学课程中,我们深入学习了关于一元一次方程的知识。由于二元一次方程与一元一次方程在本质上有许多共通之处,因此在预习新内容时,我们可以先从复习一元一次方程的相关知识入手。本文旨在系统阐述二元一次方程的基本定义,并指导学生如何判断特定的数值组合是否满足某个二元一次方程的条件。让我们以一个实际问题为例:假设一个长方形的宽度为3单位长度,其周长总和为24单位长度。为了求解该长方形的长,我们可以设定长为变量x。基于周长的计算公式,我们可以构建方程式2x + 6 = 24。现在,如果将宽度变量改为y,那么新的等量关系式将如何表述呢?正确答案是2x + 2y = 24。
在小学阶段,我们便接触过一类非常经典的问题,即鸡兔同笼问题。这类问题通常涉及求解两种不同对象的总量。例如,假设现在有一个鸡兔同笼的情境,其中笼子里共有35个头,以及94只脚。问题是:笼中各有多少只鸡和兔?根据题目中的等量关系,我们可以得出“鸡的数量 + 兔的数量 = 35”以及“鸡的脚数 + 兔的脚数 = 94”。基于这些信息,我们可以设定鸡的数量为x,兔的数量为y,从而构建出方程组:x + y = 35 和 2x + 4y = 94。
再来看另一个例子:某位篮球运动员在一场比赛中总共获得了35分,其中通过罚球获得了10分。我们需要确定他在这场比赛中分别投中了多少个两分球和三分球。根据得分规则,两分球的得分加上三分球的得分再加上罚球的得分应该等于35分。因此,我们可以设定投中的两分球数量为x,投中的三分球数量为y,从而得到方程式:2x + 3y + 10 = 35。
通过观察上述方程式,我们可以发现每个方程都包含两个未知数,并且这些未知数的最高次数均为1。基于这一观察,我们可以归纳出二元一次方程的定义:一个含有两个未知数,且所有未知数项的次数均为1的整式方程,被称为二元一次方程。二元一次方程具有以下显著特征:(1)它必须是一个等式,意味着方程中不能出现小于号(<)等不等符号;(2)方程中必须包含两个未知数;(3)所有含有未知数的项的次数都必须是1次,即未知数的指数为1;(4)方程的两边都必须是整式,这意味着分母中不能含有任何字母。
在篮球比赛的例子中,由于球员投中球的次数只能是正整数,因此我们可以列举出所有可能的结果组合。适合二元一次方程的一对未知数值,被称为该方程的一个解。如果没有实际意义,任何一个二元一次方程都存在无数个解。解的表示方法通常是:对于二元一次方程(其中未知数分别为x和y),其每一个解都表示为一对数,并用大括号将这对数括起来。
为了判断某一对未知数值是否为某个二元一次方程的解,我们可以将这对数值代入方程中。如果代入后方程的两边相等,那么这对数值就是该方程的解;如果代入后方程的两边不相等,则说明这对数值不是该方程的解。