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变形两边都含所求字母的公式

变换公式主项原本不难,直到所求字母出现两次,似乎没有办法把它单独拿出来。

本页内容
  1. 背后的道理是什么?
  2. 操作步骤
  3. 例题详解
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 下一步

当某个字母出现不止一次,要把它变成主项,就把含该字母的所有项集中到一边,提出公因式,再相除。这是常见的 Extended 风格技能,也会出现在较长的公式题和几何题中。

它用到解含括号的方程里的平衡,以及代数结构中的因式分解。

背后的道理是什么?

用数字解 x,和用字母把 x 变成主项,是同一个过程。你是用逆运算把 x 单独拿出来。唯一的新难点是答案里会含有其他字母。

当 x 出现在两个项里,先把它们放在一起。然后 x 就是公因式,用括号就能把它当成一个整体。

操作步骤

  1. 先去掉分数或括号,做乘法展开。
  2. 把含所求字母的所有项移到一边,其余移到另一边。
  3. 对这一组提出所求字母,做因式分解。
  4. 两边同时除以括号。
  5. 用简单的数检验。

例题详解

把 x 变成 5(x − p) = 2x + q 的主项

第一步,展开: 5x − 5p = 2x + q。

第二步,含 x 的项放一起: 两边减 2x:3x − 5p = q。

第三步,其他字母移过去: 两边加 5p:3x = q + 5p。

第四步,相除: x = (q + 5p)/3。

检验: 令 p = 2,q = 4。则 x = (4 + 10)/3 = 14/3。左边 5(14/3 − 2) = 5 × 8/3 = 40/3。右边 2 × 14/3 + 4 = 28/3 + 12/3 = 40/3。✓

再看一个需要因式分解的例子。把 x 变成 y = (x + 3)/(x − 2) 的主项。

两边同乘 (x − 2):y(x − 2) = x + 3。展开:yx − 2y = x + 3。

把含 x 的项放一起:yx − x = 3 + 2y。提公因式:x(y − 1) = 2y + 3。

相除:x = (2y + 3)/(y − 1)。

用 y = 5 检验:x = 13/4,而 (13/4 + 3)/(13/4 − 2) = (25/4)/(5/4) = 5。✓

要留意的错误

常见的失误是把项移到另一边时没有变号。

错误步骤: 5x − 5p = 2x + q 变成 5x + 2x = q + 5p,所以 x = (q + 5p)/7。

学生把 2x 加在左边,而没有从两边同时减去它。

用 p = 2,q = 4 检验:这个公式给出 x = 2。那么左边 5(2 − 2) = 0,右边却是 2 × 2 + 4 = 8,两边不相等。

改正的方法是,每次都在两边下面写上“− 2x”,让符号的变化写出来,而不是只在脑中进行。

自我检测

1. 把 t 变成 4(t + m) = 7t − n 的主项

查看答案

展开:4t + 4m = 7t − n。减 4t:4m = 3t − n。加 n:4m + n = 3t。所以 t = (4m + n)/3。

用 m = 1,n = 2 检验:t = 2。左边 4 × 3 = 12,右边 14 − 2 = 12。✓

2. 把 x 变成 px + q = rx + s 的主项

查看答案

减 rx 和 q:px − rx = s − q。提公因式:x(p − r) = s − q。相除:x = (s − q)/(p − r)。

用 p = 5,r = 2,q = 1,s = 10 检验:x = 9/3 = 3。则 15 + 1 = 16,6 + 10 = 16。✓

3. 把 b 变成 a = (2b + 1)/(b − 3) 的主项

查看答案

相乘:a(b − 3) = 2b + 1。展开:ab − 3a = 2b + 1。集中含 b 的项:ab − 2b = 1 + 3a。提公因式:b(a − 2) = 3a + 1。所以 b = (3a + 1)/(a − 2)。

用 a = 5 检验:b = 16/3。则 (32/3 + 1)/(16/3 − 3) = (35/3)/(7/3) = 5。✓

下一步

平衡技能扎实后,试试根据文字条件列方程,它能把句子变成可以求解的方程。然后使用方程与公式练习题组。

如果照着例子做时这套程序行得通,换成新公式就不行,数学线上一对一补习能让老师看到你卡住的转换处,并调整讲解方式。

常见问题

主项出现两次时,为什么需要因式分解?

两个分开的含 x 的项,无法一次除掉。因式分解把 x 提成公因式,于是 x(y − 1) 变成一个整体,可以直接除。没有这一步,x 就被困在两个地方。

没有老师在旁,怎样检验变形后的公式?

给其他字母选几个简单的数,先算出原公式的值,再代入新公式。如果得回你起初的数,变形几乎可以肯定是对的。这只需要不到一分钟。

字母和数字的处理方式不同吗?

不同之处只有一点:字母无法化简成单个数,所以答案保持为 (q + 5p)/3 这样的式子。平衡的规则完全一样,这样的答案就是完整的。

更新于:

下一步

如果公式变形总像在猜下一步,一对一的老师可以给你一套固定的程序,并用你自己的例子来检验。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

家长:在这里咨询

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