有理数,整式,一元一次方程

今天我要和大家分享一下,初一上学期数学学习的三大板块,分别是有理数,整式,和一元一次方程。

  在小学的时候,我们学习了三大数系,小数分数和自然数,但是这些数解决生活中的所有问题吗?我想是不行的,比如你欠了别人10块钱该如何表示?这其实就是负数,我们有了一个新的数系。但是这几类做到不重不漏了吗?并没有,首先小树和分数有重叠的部分,当然在此我们不考虑无限不循环小数,所以可以把它们归为分数,但是分数和负数又有重叠的部分,可以把他们两个变成负数和正分数,这样的分类就做到不重不漏了。但是这样的分类标准却不统一,我们可不可以用一个统一的分类标准来分类,比如正负性,也就分成了正数,负数,和0,这几类就统称为有理数。当然,我们也可以利用数的形式分类,分成整数和分数。接下来我就可以开始探索它们的四则运算。

  首先我们来看一下有理数的加法。我们可以在探索之前将有理数的加法分成几类,如图:

  可以分为这六类,正数乘正数我们以前已经学过,比如3+2,我们可以用数轴来解释,从零开始向右跳三个单位长度,跳到的位置是3,再从三开始向右跳两个单位长度,跳到的位置就是5,所以3+2也就等于5。那么问题来了,正数加负数又该怎么跳呢?如2+(-3)我们以前加的数都是一个正数,但这次加了一个负数,这该怎么跳?我们可以利用反射变化来想一下,原来我们加的都是一个正数,加一个正数自然会越加越大,并且往右跳,但是现在加了一个负数,他就要再反一次了,也就是变成向左跳,而向左跳自然就会越跳越小。下面的计算我们也可以以此类推得到结果。最终也总结出来了几个规律:同号两数相加,取相同符号,绝对值相加。异号两数相加,取绝对值较大的数的符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值;互为相反数的两数相加为0。任何一个数加0都等于它本身。

  那么有理数的减法又该怎样运算呢?我们可以先将有理数的减法分成几类,如图:

  我们可以把有理数减法分成这样的六类,正数减正数我们在小学的时候已经学过了,比如3-2,我们可以用数轴来解释。从零开始向右跳三个单位长度跳到三,然后再向左跳两个单位长度跳到的位置就是一。那么二减-3如何计算?原来我们减去一个正数是向左跳,现在减去一个负数肯定就是相应的向右跳,因此下面的计算,我们也可以以此类推得到结果。我们可以把所有有理数的减法都转换成加法,这样就非常得好理解并且也很方便运算了。最终我也总结出来了一个规律,减去个数等于加上他的相反数,同样可以用符号语言表示,a-b=a+(-b)

  那么有理数的乘法该怎样运算,我们同样可以把它分成几类,如图:

  正数乘正数我们以前就学过。可以利用几个几,几的几倍或者来得到。比如说,3×2就是三的二倍或二的三倍,或者三个二相加或二个三相加。或者我也可以利用跳数轴的方式来解决。但是负数乘负数就没有办法利用几个几,或者几的几倍来解决了,但是我们可以利用反射变化,比如-3×(-4)我们可以先把它转化成-3×4,也就是-12,但是这个-4也是负数,所以我再把它反射一次就变成了12,这其实也就是我们所说的负负得正,我们也利用反射变化完美的解释了他。而下面的计算,我们也可以全部解决了。最终我也总结出来了几个规律,任何数乘0结果都是0。同号得正,异号得负,并把绝对值相乘。几个乘数相乘,负数有奇数个时结果为负,偶数个时结果为正,只要有一个乘数0结果为0

    那么除法,我们又该怎么解决?我们同样可以分一下类,如图:

  正数除正数,我们以前是学过的,可以利用包含或者平均分来解决。比如10除5可以理解为把10平均分成五份每份是多少,或者十里面包含了几个五。我想我们也可以将所有的除法直接转化成乘法因为,以前我们学分数的时候总结出来了一个规律,就是除一个数就等于乘他的倒数,比如÷5我们就可以把它转化成五分之一。这样的话,我们遇到任意一个有理数除法的问题都可以把它转化成乘法,这样我们就可以直接轻松的解决,并且很好理解了。最终我也总结出来了几个规律:两数相除,同号为正,异号为负,绝对值相除。除一个数等于乘以它的倒数。零除任何数都是零。

  在有理数中还有特殊的一类,就是乘方。比如二的三次方其实就是三个二相乘, a的n次方就是n个a相乘,如图:

  这里的a就是底数,n是指数,而这个整体就称作一个幂。他其实也就是一个连乘的形式。并且我发现乘方中同样也有规律:负数偶次幂为正数,奇次幂为负数;正数的奇偶次幂都是正数;

  接下来我们学习了整式的加减,首先我们先看一下下列的式子,可否将他们分一类?

我发现,其中一类是分母不含未知数的,而另一类是分母有未知数的,分类的目的自然就需要命名,可以给他们分别命名为整式和分式。接下来我们再看这些式子,可否分类?

我发现其中的一项是几个数或字母的乘积,可以称为单项式,另一类是几个单项式的和,可以叫做多项式。

  我们第一章学习了有理数,分为整数和分数, 而这一章我们学习了有理式,分为整式和分式,整式又分为单项式和多项式。有有理数自然就有无理数,它们统称为实数。有有理式自然就有无理式,它们统称为代数式。大家看红圈圈起来的地方,这两个地方居然出奇的相似,我们第一章和第二章学习的东西看起来完全不一样,实则有着巨大的联系,并且极其的相似。

在这一章中,我们也学习了很多命名,比如次数,系数,等等。我很疑惑,为什么我们要学习这么多的命名?

  后来我们学习了整式的加减,这些式子看起来极其的复杂,要如何计算?其实就分为两步第一步,就是要找到同类项,有相同的字母,且字母的指数一样。下一步就是要合并同类项,系数进行加减,字母和指数不变。

我发现这样复杂的一个式子竟然变成了简单的。-4+(-9)和1/3-1/2的问题,这不就是我们第一章所学习的有理数的加减法吗?这两章看似完全不一样,却有着巨大的联系,如果我没有去有理数的加减法,此时也无法计算。并且在这里我也终于明白了,为什么我们要学习系数次数这些命名,就是因为我们在合并同类项的时候需要用到这些命名。

  整数的加减法分为两类,一类是带括号的一类是不带括号的,带括的整式加减也可以随着系数和次数以及项数的越来越大,难度越来越大。

而我们再去括的时候也有一些易错点,首先是变号问题,括号外边是正号,去括号后括号里各项符号不变,括号外边是负号,去括号后括号里各项符号相反。其次是乘法分配律的问题,括号外的数要乘以括号里的每一项。

  下一章就是一元一次方程,首先我们先观察一下下列方程,可否分类?

我发现其中的一类就是分没有未知数的,另外一类只分母有未知数,而分类的目的自然就需要命名,我们也可以分别把它们命名为整式方程和分式方程,整式方程又分为一元一次方程,一元二次方程等等,但这学期我们主要聚焦一元一次方程,一元一次方程就是只有一个未知数,且指数为1的方程。

  但是我很疑惑,我们的小学的时候就已经学习过方程,为什么现在还要学方程?大家可以观察一下下列方程,他和小学学的有什么区别?如图:

  小学学习的方程无非就是16x=7的问题,但是到了初中就越来越复杂了。那么我们具体要如何解方程?

  首先我们用到了移项,方程中任意一项想从一边换到另外一边他的符号就需要变化,这其实就是等式的基本性质,移项的目的其实就是把有同类项的放到一边,字母和字母放到一边,数字和数字放到一边,接下来我们只需要合并同类项就可以得到结果,我发现这一章和上一章完全联系起来了,如果我们没有学习合并同类项,此时就无法计算。合并后这个方程变成了我们小学最简单的方程,只需要将系数化为一就可以得到方程的解了。

  接下来我们再看这个方程,他相比于上一个方程更有难度,因为他加了括号,那么有括号自然就要去括号,去括号后再往下计算就可以。

我们再来看这个方程,它的难度更加大了,因为最开始是分数的形式,我们以前没有学过,做该怎么办?我们怎么样可以把它转化成以前学过的形式?我们只用乘他们分母的最小公倍数就可以了,这一步也就是去分母。最后继续往下计算,就可以得到方程的解。


  看似学了三章完全不一样章节,带着他们彼此之间又有着巨大的的联系,没有上一章就无法到下一章,每一章都是下一章的基础,环环相扣,缺一不可。

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