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代数是侦探工作。
有人隐藏了一个数字。他们给了你线索。你的任务是找出那个数字是什么。
隐藏的数字有个名字: x。这就是变量的全部:一个尚未知道的名字。
在这个课程结束时,你将能够在越来越复杂的隐藏处找到x。只要你能做到这一点,你就拥有所有更高数学的金钥匙。
预热
一道简单的谜题
忘记数学课堂一会。只想想这个:
如果3个篮子装着苹果总共重12磅,那么一个篮子重多少磅?
平衡
平衡的隐喻
一个方程是一个平衡尺度。等号是支点。左侧和右侧的重量是一样的。
金科律:对一边做任何事情,都要对另一边做同样的事情。 如果在左侧加5,就要在右侧加5;如果在左侧除以3,就要在右侧除以3。
示例1: x + 5 = 12
为了孤立x,我们需要做逆操作:在两边减去5。
x + 5 - 5 = 12 - 5
x = 7
示例2: 3x = 21
为了孤立x,我们需要做逆操作:在两边除以3。
3x ÷ 3 = 21 ÷ 3
x = 7
加法 ↔ 减法。乘法 ↔ 除法。 这些是互逆对。
顺序很重要
两步走出自由
现在 x 被两个操作锁定了,而不是一个。
示例:2x + 3 = 11
把它想象成解包。x 首先被乘以 2,然后加了 3。要取消这个操作,我们要按 反序 的顺序进行:
步骤 1:取消加法。从两边减去 3。
2x + 3 - 3 = 11 - 3
2x = 8
步骤 2:取消乘法。将两边除以 2。
2x ÷ 2 = 8 ÷ 2
x = 4
规则: 首先取消加法或减法,然后取消乘法或除法。你是在反序列化顺序。
你可以通过将其插回去来检查你的答案:2(4) + 3 = 8 + 3 = 11。✓
收集变量
如果 x 出现在两边?
到现在为止,x 只出现在方程的一边。但是,当 x 出现在两边时会发生什么?
示例:5x + 2 = 3x + 10
x 出现在左侧和右侧。我们需要将所有的 x 项移到一边。
步骤 1: 从两边都减去 3x,将 x 项集中在一起。
5x - 3x + 2 = 3x - 3x + 10
2x + 2 = 10
步骤 2: 现在这是一个两步方程。从两边都减去 2。
2x = 8
步骤 3: 从两边都除以 2。
x = 4
检查: 5(4) + 2 = 22。左侧和右侧相等。✓
新的操作简单: 从两边减去较小的 x 项以将所有的 x 项移到一侧。 然后按照之前的方式解决。
将英语翻译成代数
从词语到方程
代数中最难的部分不是解决方程:是设置它们。实际问题以词语形式出现,而不是符号形式。
翻译指南:
- 一个数字 → x
- 翻倍 或 两倍 → 2x
- 加,更多,增加 → +
- 减,少,减少 → -
- 是,等于,结果为 → =
示例
"一个数字翻倍加三等于十五。"
翻译:2x + 3 = 15
解决:2x = 12,所以 x = 6。
诀窍是慢慢阅读,逐段翻译,并在尝试解决之前写出方程式。
方程式画出线条
每个线性方程都是条线
您已经在方程中解决问题:在数字线上找到 x 的位置。但是,这还有更大的背景。
当您有两个变量的方程,如 y = 2x + 3,每个解都是图形上的一个点。所有这些点都构成一条直线。
斜率截距形式:y = mx + b
- m 是 斜率:线的斜率。它告诉您当 x 增加 1 时,y 将如何变化。
- b 是 y 轴截距:线与 y 轴交叉的地方。它是 x = 0 时 y 的值。
回到手机计划
您的手机计划是:费用 = 0.05 ×(文本数量)+ 20
或使用斜率截距形式:y = 0.05x + 20
- 斜率是 0.05:每加一篇文本,费用增加 5 美分。
- y 轴截距是 20:即使没有文本,您也要支付 20 美元。
如果您绘制了这个图表,您将看到一个从 y 轴上起始于 20 美元的线,按每篇文本增加 5 美分的斜率上升。