Обобщенные приемы решения уравнении с одной переменной в школьном курсе алгебры
3) привести с помощью выбранных преобразований уравнение к квадратному уравнению ах2 +bх+с=0, где а>0;
4) проверить равенство коэффициентов b и c нулю; если b=0 или c=0, то п. 5, если b¹с¹0, то п. 6;
5) найти х по правилам: при b=c=0 х1,2=0; при с=0 и b¹0
при b=0 и c<0 при с>0 решений нет;
6) найти дискриминант уравнения D=b2—4ac;
7) найти х по формуле: при D>0 при D=0
при D<0 решений нет;
8) если нужно, сделать проверку;
9) записать ответ.
Формирование этого приема не только помогает учащимся овладеть способом решения квадратных уравнений, но и подсказывает им общие компоненты деятельности при алгебраическом решении уравнений. Та же идея подкрепляется решением задач с помощью квадратных уравнений, где уместно использовать перенос уже известного приема решения задач с помощью уравнений первой степени.
Сформулируем обобщенный прием решения уравнений первой степени с одной переменной.
1) определить, является ли уравнение (неравенство) линейным; если «да», то п. 4, если «нет» — п. 2;
2) установить, какие из следующих тождественных и равносильных преобразований нужно выполнить, чтобы привести уравнение к линейному: раскрытие скобок, приведение к общему знаменателю, перенесение членов из одной части в другую, приведение подобных;
3) привести с помощью выбранных преобразований уравнение к линейному ах=b;
4) найти при а¹0 ( при а><0);
5) если нужно, сделать проверку, исследование;
6) записать ответ (если нужно, изобразив его на числовой оси).
Сформулировать аналогично обобщенный прием решения уравнений второй степени с одной переменной.
Изучение рациональных уравнений вносит в процесс решения уравнений существенно новый компонент, связанный с рассмотрением области определения выражения, входящего в уравнение, и возможных посторонних корней.
Учитывая это, сформулируем прием решения рационального уравнения:
1) определить, является ли данное дробное уравнение простейшим, т. е. уравнением вида ; если «да», то п. 4, если «нет» — п. 2;
2) установить, какие из следующих тождественных и равносильных преобразований нужно выполнить, чтобы привести уравнение к виду : раскрытие скобок, перенесение членов из одной части в другую, приведение подобных, приведение к общему знаменателю;
3) привести с помощью выбранных преобразований уравнение к виду ;
4) заменить данное уравнение равносильной ему системой
содержащей:
а) целое уравнение, полученное из данного умножением на общий знаменатель Q (x);
б) неравенство, характеризующее область определения дроби;
5) решить полученную систему;
6) если нужно, сделать проверку;
7) записать ответ.
Программа по математике IX класса предусматривает знакомство и с некоторыми общими для всех видов уравнений приемами преобразования уравнений к простейшим (разложение левой части на множители и введение вспомогательной переменной), графическим способом решения уравнений, решения систем уравнений второй степени, решения задач с помощью систем уравнений на примерах.
Нетрудно заметить, что разложение левой части на множители и введение вспомогательной переменной служит очередным расширением «фонда» преобразований уравнений к простейшим. Тогда к концу изучения курса алгебры неполной средней школы обобщенный прием алгебраического решения уравнений может иметь следующий вид:
1) определить, является ли данное уравнение простейшим уравнением какого-нибудь вида; если «да», выполнять п. 4, если «нет» — п. 2 ;
2) установить, какие и в каком порядке нужно выполнить тождественные и равносильные преобразования, чтобы привести уравнение к простейшим данного вида: раскрытие скобок, приведение к общему знаменателю, перенесение членов из одной части в другую, приведение подобных, разложение левой части на множители, введение вспомогательной переменной, возведение обеих частей в степень, замена уравнения равносильной ему системой уравнений;
3) с помощью выбранных преобразований привести уравнение к простейшим;
4) решить известным способом простейшее уравнение;
5) если нужно, сделать проверку, исследование;
6) записать ответ.
Последняя ступень в освоении школьной теории уравнений относится к организации имеющихся у учащихся знаний и опыта решения уравнений в единую, целостную систему. Для этой ступени характерны более сложные задания, в которых возрастает роль таких компонентов, как распознавание возможности сведения задания к одному из типовых классов, организация процесса решения. Здесь существенно производить разбор решаемых заданий, выделять особенности различных классов заданий и их общие черты, отмечать ценность тех или иных применяемых средств.