5分钟搞懂一元一次方程!用“天平平衡法”解题,小白秒变大神 | 阿星数学指南:典型例题精讲
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2025-12-20
一元一次方程·通关指南:用“天平思维”驯服所有未知数
💡 阿星起步:一元一次方程 的底层逻辑
想象一下,你面前有一个老式的天平。左边托盘放着一个神秘的包裹(我们叫它 \( x \)),还有2个明确的1克砝码。右边托盘放着5个1克砝码。现在天平是平衡的!
这个平衡的状态,用数学语言写出来就是:\( x + 2 = 5 \)。这就是方程——一个宣告“左边和右边总重量相等”的平衡宣言。
那么,“解方程”是干嘛呢?就是回答这个最核心的好奇心问题:“那个神秘包裹 \( x \),它到底有多重?”
我们的所有操作,都围绕一个黄金法则:想让天平继续保持平衡,你对左边做什么,就必须对右边做一模一样的操作。加砝码就两边一起加,取砝码就两边一起取,分一半就两边一起分。这样,在最终天平一端孤零零只剩下 \( x \)** 时,另一端显示的重量,就是 \( x \) 的答案!
🔥 三级跳挑战:从入门到大神
【入门例题】解方程:\( 2x + 3 = 9 \)
阿星拆解:
1. 看天平原型: 左边 = \( 2x \) (两个神秘包裹) + \( 3 \) (三个1克砝码);右边 = \( 9 \) (九个1克砝码)。平衡!
2. 目标: 让左边只剩 \( x \)。先处理“额外”的砝码。左边加了3,我们就把它拿走。
3. 操作(两边同减3):
左边:\( 2x + 3 - 3 = 2x \)
右边:\( 9 - 3 = 6 \)
新平衡:\( 2x = 6 \)
4. 目标: 现在左边是 \( 2x \) (两个一样的包裹)。我们想要1个 \( x \),就把两边都分成相等的两份。
5. 操作(两边同除以2):
左边:\( 2x \div 2 = x \)
右边:\( 6 \div 2 = 3 \)
终极平衡:\( x = 3 \)
🎉 破案: 神秘包裹 \( x \) 的重量是 3 克。
【进阶例题】解方程:\( 4(x - 2) = 20 \)
阿星敲黑板:
陷阱在此! 左边不是 \( 4x - 2 \),而是 \( 4(x - 2) \)。想象成:左边托盘上放着一个大盒子,盒子里装着 \( (x - 2) \) 这个“小包裹”。大盒子本身重量是4倍!你不能直接去动盒子里的东西,得先把盒子打开(去掉4倍关系)。
1. 看天平原型: 左边 = 4个 \( (x - 2) \);右边 = 20。
2. 操作(先开盒,两边同除以4):
\( 4(x - 2) \div 4 = 20 \div 4 \)
得到:\( x - 2 = 5 \)
3. 现在简单了: 左边多了 \( 2 \),拿走它(两边同加2)。
\( x - 2 + 2 = 5 + 2 \)
得到:\( x = 7 \)
💡 核心: 遇到括号,先处理括号外的倍数关系(除或去括号),再去处理括号内的加减。
【拔高例题】小明的零花钱比小红的3倍少5元。如果小明有55元,小红有多少元?(设小红有 \( x \) 元)
思维迁移:
虽然变成了应用题,但“天平平衡”的本质丝毫未变!
1. 把话变成等式:
“小明的零花钱” = “小红的3倍少5元”。
已知小明有55元,小红有 \( x \) 元。
所以:\( 55 = 3x - 5 \)。看,天平立起来了!左边是55,右边是 \( 3x - 5 \)。
2. 解平衡方程:
右边是 \( 3x \) 再“少了5”,那我们先把它“补上5”(两边同加5):
\( 55 + 5 = 3x - 5 + 5 \) → \( 60 = 3x \)
3. 求单个 \( x \):(两边同除以3)
\( 60 \div 3 = 3x \div 3 \) → \( 20 = x \),即 \( x = 20 \)。
✅ 答案: 小红有20元。看,不管故事怎么编,我们都在做同一件事:建立平衡 → 保持平衡操作 → 让x单独亮相。
📝 阿星必背口诀:
方程像天平,两边要摆平。
移项须变号,系数化为一。
先外后内解括号,应用题目等量寻。
🚀 举一反三:变式挑战
解方程:\( 5x - 7 = 18 \)
方程 \( 3x + k = 15 \) 的解是 \( x = 4 \),求 \( k \) 的值。
一个长方形的长是宽的2倍,周长是30厘米。求这个长方形的宽(设宽为 \( x \) 厘米)。
解析与答案
【详尽解析】
变式一(模仿练习):
目标:让 \( x \) 单独在一边。
步骤:1. 两边同加7:\( 5x - 7 + 7 = 18 + 7 \) → \( 5x = 25 \)
2. 两边同除以5:\( 5x \div 5 = 25 \div 5 \) → \( x = 5 \)
✅ 答案: \( x = 5 \)
变式二(逆向思维):
核心提示: 既然 \( x = 4 \) 是解,就意味着当 \( x \) 等于4时,天平 \( 3x + k = 15 \) 是平衡的。所以直接把 \( x = 4 \) 代入,得到关于 \( k \) 的新“平衡式”。
步骤:\( 3 \times 4 + k = 15 \) → \( 12 + k = 15 \) → 两边同减12:\( k = 3 \)。
✅ 答案: \( k = 3 \)
变式三(综合挑战):
核心提示: 1. 根据“长是宽的2倍”,用 \( x \) 表示长。2. 找到核心等量关系:长方形周长公式,这就是我们的“天平”。
步骤:设宽为 \( x \) 厘米,则长为 \( 2x \) 厘米。
周长公式:(长 + 宽) × 2 = 周长。
建立天平:\( (2x + x) \times 2 = 30 \)
简化左边:\( 3x \times 2 = 30 \) → \( 6x = 30 \)
求解:两边同除以6:\( x = 5 \)
✅ 答案: 长方形的宽是5厘米。
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