等式的性质

📘 一元一次方程·
·等式两边加减、等式两边乘除

🎯 学习目标

  • 理解等式的基本性质:等式两边同时加、减同一个数,等式仍然成立
  • 掌握等式两边同时乘或除以同一个非零数,等式仍成立的规则
  • 能运用等式的性质解简单的一元一次方程

📚 核心概念

等式就像一架天平,两边重量相等时天平才平衡。在数学中,如果两个表达式相等(如 a=ba = b),我们就说它们构成一个等式。

等式的性质1(加减性质):如果 a=ba = b,那么对等式两边同时加上或减去同一个数 cc,等式仍然成立。也就是说:

  • a+c=b+ca + c = b + c
  • ac=bca - c = b - c

等式的性质2(乘除性质):如果 a=ba = b,那么对等式两边同时乘以或除以同一个不为0的数 cc,等式仍然成立。即:

  • ac=bca \cdot c = b \cdot c
  • ac=bc\frac{a}{c} = \frac{b}{c}(其中 c0c \neq 0

这些性质是我们解一元一次方程的基础。例如,要解方程 x+3=7x + 3 = 7,我们可以两边同时减去3,得到 x=4x = 4,这就是利用了等式的加减性质。

注意:除法中除数不能为0,因为除以0没有意义,所以使用乘除性质时一定要确保所乘或所除的数不是0。

📝 关键公式

  • 加法性质:若 a=ba = b,则 a+c=b+ca + c = b + c
    示例:若 5=55 = 5,则 5+2=5+25 + 2 = 5 + 2,即 7=77 = 7
  • 减法性质:若 a=ba = b,则 ac=bca - c = b - c
    示例:若 8=88 = 8,则 83=838 - 3 = 8 - 3,即 5=55 = 5
  • 乘法性质:若 a=ba = b,则 ac=bca \cdot c = b \cdot c
    示例:若 2=22 = 2,则 2×4=2×42 \times 4 = 2 \times 4,即 8=88 = 8
  • 除法性质:若 a=ba = bc0c \neq 0,则 ac=bc\frac{a}{c} = \frac{b}{c}
    示例:若 6=66 = 6,则 62=62\frac{6}{2} = \frac{6}{2},即 3=33 = 3

💡 经典例题

例题1:解方程 x5=9x - 5 = 9

  1. 原方程:x5=9x - 5 = 9
  2. 根据等式的加法性质,两边同时加5:
x5+5=9+5x - 5 + 5 = 9 + 5
  1. 化简得:x=14x = 14
  2. 所以方程的解是 x=14x = 14

例题2:解方程 3x=183x = 18

  1. 原方程:3x=183x = 18
  2. 根据等式的除法性质(除数3 ≠ 0),两边同时除以3:
3x3=183\frac{3x}{3} = \frac{18}{3}
  1. 化简得:x=6x = 6
  2. 所以方程的解是 x=6x = 6

⚠️ 易错点

  • 错误1:在等式两边除以0。
    避免方法:牢记除数不能为0,使用除法性质前先确认所除的数不是0。
  • 错误2:只对等式一边进行运算。
    避免方法:始终记住“两边同时”操作,保持天平平衡。
  • 错误3:混淆“等式性质”和“移项”。
    避免方法:初学阶段应明确写出每一步依据的等式性质,不要跳步。
  • 错误4:在乘除时漏掉某一项。
    避免方法:乘除时要对整个等式两边的所有项都进行相同运算,可用括号辅助,如 2(x+3)=2x+232(x + 3) = 2 \cdot x + 2 \cdot 3

💡 例题

1

考虑椭圆

9(x1)2+y2=36.9(x-1)^2 + y^2 = 36.

。设AA是它长轴的一个端点,BB是它短轴的一个端点。求距离AB.AB.

  1. 两边同除以36,36,,得椭圆的标准形式:
(x1)222+y262=1.\frac{(x-1)^2}{2^2} + \frac{y^2}{6^2} = 1.

。 2. 因此,椭圆中心到AA的距离为6,6,,中心到BB的距离为2.2.。 3. 因为长轴与短轴互相垂直,由勾股定理得:

AB=62+22=210.AB = \sqrt{6^2 + 2^2} = \boxed{ 2\sqrt{10} }.

2

2x4+11x342x260x+472x^4+11x^3-42x^2-60x+47 除以 x2+7x5x^2+7x-5 时,余数是多少?

[

\multicolumn2r2x23x11\cline26x2+7x52x4+11x342x260x+47\multicolumn2r2x414x3+10x2\cline24\multicolumn2r03x332x260x\multicolumn2r+3x3+21x215x\cline35\multicolumn2r011x275x+47\multicolumn2r+11x2+77x55\cline46\multicolumn2r02x8\begin{array}{c|cc ccc} \multicolumn{2}{r}{2x^2} & -3x & -11 \\ \cline{2-6} x^2+7x-5 & 2x^4 & +11x^3 & -42x^2 & -60x & +47 \\ \multicolumn{2}{r}{-2x^4} & -14x^3 & +10x^2 \\ \cline{2-4} \multicolumn{2}{r}{0} & -3x^3 & -32x^2 & -60x \\ \multicolumn{2}{r}{} & +3x^3 & +21x^2 & -15x \\ \cline{3-5} \multicolumn{2}{r}{} & 0 & -11x^2 & -75x & +47 \\ \multicolumn{2}{r}{} & & +11x^2 & +77x & -55 \\ \cline{4-6} \multicolumn{2}{r}{} & & 0 & 2x & -8 \\ \end{array}

]因为 2x82x-8 的次数低于 x2+7x5x^2+7x-5 的次数,不能再继续相除。所以余数是 2x8\boxed{2x-8}

✏️ 练习

1

计算

n=120n+3n.\prod_{n = 1}^{20} \frac{n + 3}{n}.
2

计算

n=113n(n+2)(n+4)2.\prod_{n = 1}^{13} \frac{n(n + 2)}{(n + 4)^2}.
3

x44x1=0.x^4 - 4x - 1 = 0.的所有实数根的和。

4

一个集合包含四个数。这个集合中任意两个不同元素的和(共六组)按任意顺序排列为189189320320287287234234xxyy。求x+yx+y的最大可能值。

5

计算24i+2+4i.|2-4i| + |2+4i|.