等式的性质2同乘同除怎么理解?解方程核心步骤深度解析与训练专项练习题库
适用年级
初一
难度等级
⭐⭐⭐
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最近更新
2025-12-21
💡 阿星精讲:性质2 原理
- 核心概念:想象一下,你有一个完美平衡的天平,左右两边的物品重量完全相等(这就是一个等式 \( \text{左边} = \text{右边} \))。阿星的操作来了:如果你给天平的 左右两边 同时放上 相同个数 的相同砝码(同乘),或者从两边同时 拿走相同个数 的相同砝码(同除),这个天平还会保持平衡吗?当然会!这就是“同乘同除”的魔法。数学上,如果 \( a = b \),那么 \( a \times c = b \times c \)(同乘);如果 \( c \neq 0 \),那么 \( a \div c = b \div c \)(同除)。它让等式的“平衡”关系得以延续。
- 计算秘籍:
- 识别操作:观察方程,目标是让未知数 \( x \) 单独留在等式一边。判断需要“除掉”它身边的数字,还是需要“乘上”某个数以消去分母。
- 判断“零”:如果选择“除以一个数”,必须确认这个数 不等于0。除以0在数学上没有意义,是严格禁止的操作!
- 同步执行:在等号两边同时进行完全相同的乘法或除法运算。
例如:解方程 \( 3x = 18 \)。目标是把 \( x \) 前的系数3去掉。根据性质2,等式两边 同时除以3:\( 3x \div 3 = 18 \div 3 \),得到 \( x = 6 \)。
- 阿星口诀:天平两边,同乘同除,保持平衡,等式稳固。(除以零,是大忌!)
📐 图形解析
我们用矩形面积来可视化“同乘同除”。假设一个矩形的面积是 \( S \),其长和宽满足关系:\( \text{长} \times \text{宽} = S \)。
公式:\( L \times W = S \)
如图所示,已知 \( L \times W = S \)。如果长 \( L \) 变为原来的 \( 1.5 \) 倍(即乘以 \( \frac{3}{2} \)),为了保持面积 \( S \) 不变(即等式成立),宽 \( W \) 必须变为原来的 \( \frac{2}{3} \)(即除以 \( 1.5 \) 或乘以 \( \frac{2}{3} \))。这完美体现了等式中“同乘”与“同除”的相互制约与平衡关系:\( (L \times \frac{3}{2}) \times (W \times \frac{2}{3}) = S \)。
⚠️ 易错警示:避坑指南
- ❌ 错误1:在方程 \( 5x = 0 \) 中,得到 \( x = 5 \)。 → ✅ 正解:根据性质2,两边应同除以5:\( 5x \div 5 = 0 \div 5 \),得到 \( x = 0 \)。牢记,任何数乘以0都得0。
- ❌ 错误2:解方程 \( \frac{x}{-2} = 4 \) 时,只在右边乘以 \(-2\)。 → ✅ 正解:必须对等式两边同时乘以 \(-2\):\( \frac{x}{-2} \times (-2) = 4 \times (-2) \),得到 \( x = -8 \)。“同乘同除”是一个同步操作,不能只对一边进行。
🔥 三例题精讲
例题1:解方程 \( -\frac{2}{3}y = 12 \)。
📌 解析:
- 目标:消去 \( y \) 前面的系数 \( -\frac{2}{3} \)。由于 \( y \) 是被乘以了这个分数,我们应使用其倒数进行“同乘”来抵消它。
- 两边同时乘以 \( -\frac{3}{2} \) (\( -\frac{2}{3} \) 的倒数):
\( (-\frac{2}{3}y) \times (-\frac{3}{2}) = 12 \times (-\frac{3}{2}) \) - 计算:左边相乘得 \( 1 \times y = y \);右边计算 \( 12 \times (-\frac{3}{2}) = -18 \)。
- 所以,\( y = -18 \)。
✅ 总结:未知数系数是分数时,“同乘”以其倒数是最直接的解法。
例题2:一个长方形的面积是 \( 24 \, \text{cm}^2 \),它的宽是 \( 4 \, \text{cm} \),求它的长。
📌 解析:
- 设长为 \( L \) cm。根据长方形面积公式列等式:\( L \times 4 = 24 \)。
- 等式两边同除以4,消去 \( L \) 旁边的系数4:\( (L \times 4) \div 4 = 24 \div 4 \)。
- 计算得:\( L = 6 \)。
- 所以,长方形的长是 \( 6 \, \text{cm} \)。
✅ 总结:几何公式(如面积、体积公式)本身就是等式,应用性质2可以直接求解未知量。
例题3:若 \( \frac{2m-1}{5} = 3 \),求 \( m \) 的值。
📌 解析:
- 目标是把 \( m \) 从分数线下解放出来。先把整个分式 \( \frac{2m-1}{5} \) 看作一个整体。
- 等式两边同乘以5,消去分母:\( \frac{2m-1}{5} \times 5 = 3 \times 5 \),得到 \( 2m - 1 = 15 \)。
- 现在方程变为 \( 2m - 1 = 15 \)。先利用等式性质1(同加同减),两边同加1:\( 2m - 1 + 1 = 15 + 1 \),得 \( 2m = 16 \)。
- 再利用性质2,两边同除以2:\( 2m \div 2 = 16 \div 2 \),最终得到 \( m = 8 \)。
✅ 总结:解复杂方程常需“性质1”(处理加减)和“性质2”(处理乘除)组合使用,顺序通常是“先性质2去分母/系数,再性质1移项”。
🚀 阶梯训练
第一关:基础热身(10道)
- 解方程:\( 7x = 56 \)。
- 解方程:\( -3y = 27 \)。
- 解方程:\( \frac{z}{4} = 5 \)。
- 解方程:\( \frac{a}{-6} = 2 \)。
- 根据 \( 8 = b \times 2 \),求 \( b \)。
- 一个正方形边长为 \( s \),周长公式为 \( 4s = P \)。若周长 \( P=20 \),求边长 \( s \)。
- 解方程:\( 0.5t = 10 \)。
- 解方程:\( -\frac{1}{8}k = 3 \)。
- 若 \( 12 \div n = 4 \),求 \( n \)。(提示:先写成乘法等式)
- 判断正误:在等式 \( x = 5 \) 两边同时乘以0,得到 \( 0 = 0 \),这个过程是正确的。
第二关:中考挑战(10道)
- 解方程:\( \frac{3x - 5}{2} = 8 \)。
- 解方程:\( 0.25(4y + 12) = 7 \)。
- 若 \( \frac{2}{3}m - \frac{1}{6} = \frac{1}{2} \),求 \( m \)。
- 已知公式 \( v = u + at \),其中 \( v=30, u=10, a=5 \),求 \( t \)。
- 解关于 \( x \) 的方程:\( ax = b \) (\( a \neq 0 \))。
- 在等式 \( S = \frac{1}{2}(a+b)h \) 中,已知 \( S=60, a=8, b=12 \),求高 \( h \)。
- 解方程:\( \frac{x+1}{3} = \frac{x-2}{4} \)。(提示:先利用性质2消去分母)
- 若 \( \frac{5}{x} = \frac{15}{6} \),求 \( x \)。
- 一个数的 \( \frac{2}{5} \) 是16,求这个数。(列方程求解)
- 判断:由 \( a = b \) 可推出 \( a^2 = b^2 \),这是应用了等式的性质2吗?为什么?
第三关:生活应用(5道)
- 【购物折扣】一件衣服打八折(即原价乘以0.8)后的售价是240元。利用等式“原价 \( \times 0.8 = 240 \)”求原价。
- 【工程速度】修路队计划每天修 \( 120 \) 米,需要 \( d \) 天修完一条路,总长公式为 \( 120d = L \)。已知总长 \( L=3000 \) 米,求所需天数 \( d \)。
- 【汇率换算】已知美元兑人民币汇率约为 \( 7.2 \)(即1美元 \( \times 7.2 = \) 相应人民币)。小明有 \( 360 \) 元人民币,问他大约能兑换多少美元?(设美元数为 \( x \),列方程 \( 7.2x = 360 \) 求解)
- 【浓度问题】一瓶 \( 500\)ml 的消毒液,其中酒精含量为 \( 75\% \)。设酒精体积为 \( V \) ml,则有 \( V = 500 \times 75\% \)。求 \( V \)。(本题直接运用性质2的乘法形式)
- 【地图比例尺】地图上比例尺为 \( 1:100000 \),表示图上 \( 1 \) cm 代表实际 \( 100000 \) cm。若地图上两地距离为 \( 4.5 \) cm,设实际距离为 \( s \) cm,则有 \( 4.5 \times 100000 = s \)。求实际距离 \( s \) 公里(1公里=100000厘米)。
🤔 常见疑问 FAQ
💡 专家问答:性质2 的深度思考
问:为什么很多学生觉得这一块很难?
答:难点通常不在计算,而在“何时用”以及“如何与性质1配合”。学生容易混淆“移项”(基于性质1)和“系数化1”(基于性质2)。关键在于理解运算的“逆操作”:要消去加法就用减法(性质1),要消去乘法(或分数)就用除法或乘法(性质2)。例如,对于 \( 3x + 5 = 14 \),先看到“+5”,就用性质1两边减5;得到 \( 3x=9 \) 后,看到“×3”,就用性质2两边除以3。
问:学习这个知识点对以后的数学学习有什么帮助?
答:这是代数大厦的基石之一。1. 解一切方程的基础:从一元一次到多元高次方程,求解过程本质上都在反复运用等式的性质(包括性质2)进行等价变形。2. 公式变形的核心:物理、化学中的公式,如 \( F=ma \),要推导 \( m = \frac{F}{a} \),就是对等式 \( F=ma \) 两边同除以 \( a \)(\( a \neq 0 \))。3. 函数与比例关系:正比例函数 \( y=kx \) 中,常数 \( k = \frac{y}{x} \) (\( x \neq 0 \)),就是等式两边同除 \( x \) 的结果。掌握它,就掌握了代数变形的基本语言。
问:有什么一招必胜的解题"套路"吗?
答:对于含单个未知数的线性方程,可以遵循“去分母 → 去括号 → 移项 → 合并 → 系数化1”的通用流程。其中,“去分母”和“系数化1”两步直接依赖于性质2。核心心法:像剥洋葱一样,从外到内,用逆运算一层层解开包裹未知数的运算。 例如,解 \( \frac{2(x-1)}{3} = 4 \):最外层是“除以3”,所以两边同乘3;接着是“乘以2”,所以两边同除以2;最后处理括号内的“减1”,两边同加1。每一步都严格对应等式性质的运用。
答案与解析
第一关:基础热身
- \( x = 8 \) (两边同除以7)
- \( y = -9 \) (两边同除以-3)
- \( z = 20 \) (两边同乘以4)
- \( a = -12 \) (两边同乘以-6)
- \( b = 4 \) (将 \( 8 = b \times 2 \) 看作 \( b \times 2 = 8 \),两边同除以2)
- \( s = 5 \) (方程 \( 4s = 20 \),两边同除以4)
- \( t = 20 \) (两边同除以0.5,或同乘以2)
- \( k = -24 \) (两边同乘以-8)
- \( n = 3 \) (由 \( 12 \div n = 4 \) 得 \( 12 = 4n \),两边同除以4)
- 错误。 过程虽然得到 \( 0=0 \) 这个真等式,但乘以0后,新等式 \( 0=0 \) 与原始等式 \( x=5 \) 已不是同解方程,丢失了 \( x=5 \) 这个信息。所以,在解方程时禁止两边同乘以0。
第二关:中考挑战
- \( x = 7 \) (解析:两边同乘以2:\( 3x-5=16 \); 两边同加5:\( 3x=21 \); 两边同除以3:\( x=7 \))
- \( y = 4 \) (解析:两边同除以0.25(或乘以4):\( 4y+12=28 \); 两边同减12:\( 4y=16 \); 两边同除以4:\( y=4 \))
- \( m = 1 \) (解析:两边同乘以6消分母:\( 4m - 1 = 3 \); 两边同加1:\( 4m=4 \); 两边同除以4:\( m=1 \))
- \( t = 4 \) (解析:代入得 \( 30 = 10 + 5t \),即 \( 10+5t=30 \); 两边同减10:\( 5t=20 \); 两边同除以5:\( t=4 \))
- \( x = \frac{b}{a} \) (解析:两边同除以 \( a \) (\( a \neq 0 \)))
- \( h = 6 \) (解析:代入得 \( 60 = \frac{1}{2} \times (8+12) \times h \),即 \( 60 = 10h \); 两边同除以10:\( h=6 \))
- \( x = 10 \) (解析:两边同乘以12(3和4的最小公倍数):\( 4(x+1) = 3(x-2) \); 去括号:\( 4x+4=3x-6 \); 移项合并:\( 4x-3x=-6-4 \); 得 \( x=-10 \))
- \( x = 2 \) (解析:利用比例性质或交叉相乘(本质是同乘两边分母):\( 5 \times 6 = 15 \times x \),即 \( 30=15x \); 两边同除以15:\( x=2 \))
- 设这个数为 \( x \),则 \( \frac{2}{5}x = 16 \)。解得 \( x = 40 \)(两边同乘以 \( \frac{5}{2} \))。
- 是。 因为 \( a^2 = a \times a \)。由 \( a = b \) 出发,右边 \( b \) 可以看作 \( b \times 1 \),但为了得到 \( a^2 \),我们实际上是对等式 \( a = b \) 的两边同乘以 \( a \)**(或同乘以 \( b \),因为 \( a=b \)),得到 \( a \times a = b \times a \),再将右边 \( a \) 替换为 \( b \),即得 \( a^2 = b^2 \)。它确实是性质2(同乘)的应用。
第三关:生活应用
- 原价 = \( 300 \) 元 (方程:\( 原价 \times 0.8 = 240 \),两边同除以0.8)
- \( d = 25 \) 天 (方程:\( 120d = 3000 \),两边同除以120)
- 约 \( 50 \) 美元 (方程:\( 7.2x = 360 \),两边同除以7.2,\( x = 50 \))
- \( V = 375 \) ml (直接计算:\( V = 500 \times 0.75 \))
- \( 4.5 \) 公里 (计算:\( s = 4.5 \times 100000 = 450000 \) cm = \( 4.5 \) km)
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