化简和解方程是两件事
化简是改写代数式,值不变。例如,3x + 2x − 4 变成 5x − 4,因为 3x 和 2x 是同类项。它不会求出 x 的值。解方程是找出让两个代数式相等的值:5x − 4 = 11 得到 x = 3。先看题目要求里的动词,再决定最后一行该写什么。
恒等式对变量每一个允许的值都成立。2(x + 3) = 2x + 6 在实数范围内是恒等式。像 2x + 6 = 14 这样的条件方程,只在它的解那里成立。这个区别在过程中变量消失时很要紧:变量消失,并不自动表示 x = 0。
解两边都有未知数的方程
看 5x − 4 = 2x + 11。两边都减去 2x,把含变量的项收到一边:3x − 4 = 11。两边都加上 4:3x = 15。除以 3:x = 5。用原来的方程检查:左边是 25 − 4 = 21,右边是 10 + 11 = 21。
还有两种结果。在 4x + 2 = 4x + 9 里,减去 4x 以后剩下不成立的式子 2 = 9,所以无解。在 4x + 2 = 2(2x + 1) 里,展开并化简以后剩下 2 = 2,所以每一个实数 x 都成立。报出解之前,先看剩下的式子。
选择什么时候展开括号
在 3(x − 2) = 15 里,先除以 3 得到 x − 2 = 5,所以 x = 7。先展开得到 3x − 6 = 15,然后 3x = 21,x = 7。两条路都保持了相等。这里先除以 3 更短,因为整个括号都乘了同一个非零的数。
分配时每一项和它的符号都要算上:−2(x − 3) = −2x + 6。代入能把展开错的地方露出来。当 x = 4 时,原式得到 −2,−2x + 6 也得到 −2。错的式子 −2x − 6 得到 −14。一个对得上的值能抓住错误,但单靠它,还不能证明对每一个 x 都是恒等式。
去分母时不要丢掉一项
对 x/3 + 2 = 5,两边都乘以 3。左边整边都乘上,得到 x + 6 = 15,所以 x = 9。如果只乘 x/3,会变成 x + 2 = 15,那是另一个方程。代入检查:9/3 + 2 = 5。
变量出现在分母里时,改方程之前先记下使这个分母为零的值。在 1/x = 2 里,x 不能是 0;解是 x = 1/2。更复杂的分式方程可能得出违反原来限制的候选值,所以最后检查时留着最初的方程。
把直线图像和它的方程连起来
在 y = 2x + 1 里,截距是 1:令 x = 0,得到点 (0, 1)。斜率是 2,也就是 x 增加 1 时,y 增加 2。点 (1, 3) 和 (2, 5) 满足同一个关系。先看坐标轴的刻度,再凭看起来有多陡来判断这条线。
对简单的方程组,y = x + 1 和 y = 2x − 2 相交在 x + 1 = 2x − 2。由此得到 x = 3,y = 4。把 (3, 4) 代回两个原来的方程检查。只满足其中一个方程的点,不是方程组的解。
问你说不出理由的那一步
比较这两行:5x − 4 = 2x + 11 和 3x = 7。把含 x 的项收到一边是合理的,但常数合并错了。减去 2x 得到 3x − 4 = 11;两边都加上 4,得到 3x = 15。先改这一步,再检查后面的计算。改正后的解是 x = 5。
另一种危险出现在除以含未知数的式子时。对 x(x − 3) = 0,除以 x 会悄悄排除 x = 0。改用乘积为零的性质:x = 0 或 x − 3 = 0,得到 x = 0 或 x = 3。两个值都满足原来的方程。除之前,先判断除数会不会是零。
让 Lirno 看你的过程时,带上原来的方程,以及可疑错误前后的两行。问哪一步运算改变了解集。这个问题能把计算失误和丢掉一个成立解的变形区分开。



