第 162 章 方程知識的深入研習


    在水利學府中,學子們剛剛在戴浩文先生的引領下,熟練掌握了立體圖形體積的計算,便又迎來了新的知識篇章——方程。


    一日,風和日麗,戴浩文先生再次踏入教室,他的目光中滿是對新一天教學的熱忱。


    “諸位學子,前番我們在立體圖形的體積計算中暢遊,今日,我們將開啟一扇新的知識之門——方程。”戴浩文的聲音沉穩而有力。


    學子們正襟危坐,目光中充滿了好奇與期待。


    戴浩文拿起一支白色的粉筆,在黑板上寫下了一個簡單的方程:“x + 5 = 10”。


    “我們來看此式,這便是一個最簡單的一元一次方程。所謂方程,乃是含有未知數的等式。在此式中,x 便是我們要求解的未知數。那麽,如何求出 x 的值呢?”戴浩文環顧四周,見學子們都在認真思考,便接著說道:“我們的目的,便是要通過一係列的運算,讓未知數 x 孤立地出現在等式的一邊,從而得出其值。就如這個例子,我們要讓 x 單獨存在,就需將等式左邊的 5 消除。那麽,應該如何做呢?”


    有一位學子舉手答道:“先生,應在等式兩邊同時減去 5。”


    戴浩文微笑著點頭:“甚是聰慧。如此一來,等式左邊變為 x + 5 - 5,即 x,等式右邊則為 10 - 5 = 5。故而,x = 5。”


    學子們紛紛點頭,在筆記上認真記錄。


    戴浩文接著又在黑板上寫下了幾個一元一次方程,如“2x - 3 = 7”“4x + 8 = 20”,讓學子們自行求解。學子們紛紛拿起筆,在紙上沙沙作響地計算著。


    戴浩文在教室裏踱步,觀察著學子們的解題過程,不時停下為他們指點一二。


    待學子們都完成後,戴浩文又在黑板上寫下了一個更為複雜的方程:“3(x - 2) + 4 = 16”。


    “此式相較於之前的,略微複雜。但莫要慌張,我們一步步來。首先,需先將括號展開。”戴浩文詳細地講解著每一個步驟,“3x - 6 + 4 = 16,然後進行合並同類項,得到 3x - 2 = 16。接下來,又該如何呢?”


    學子們陷入了沉思,片刻後,有一位學子說道:“先生,應在等式兩邊同時加上 2,得到 3x = 18,然後再除以 3,可得 x = 6。”


    戴浩文鼓掌稱讚:“妙極!”


    隨著課程的推進,戴浩文又引入了含有分數的一元一次方程,如“(2\/3)x + 1\/2 = 5\/6”。


    “對於此類方程,我們首先要找到分母的最小公倍數,將方程兩邊同時乘以這個數,以消除分母。”戴浩文耐心地解釋著。


    經過一番計算和講解,學子們逐漸掌握了這類方程的解法。


    戴浩文見學子們已對方程有了初步的掌握,便話鋒一轉:“方才我們所解皆為一元一次方程,接下來,我們來探討二元一次方程。”


    他在黑板上寫下了“x + y = 8”和“2x - y = 1”兩個方程。


    “二元一次方程,即含有兩個未知數的方程。求解此類方程,需將兩個方程聯立起來,通過消元的方法,求出未知數的值。”戴浩文說道。


    他先演示了通過將第一個方程變形為 x = 8 - y,然後代入第二個方程求解的方法。


    學子們瞪大了眼睛,緊緊跟隨著戴浩文的思路。


    隨後,戴浩文又讓學子們自己嚐試用不同的消元方法來求解其他的二元一次方程組,如“3x + 2y = 10”和“x - y = 1”。


    在學子們解題的過程中,戴浩文不斷地提醒他們要仔細檢查每一步的計算,確保結果的準確性。


    當學子們完成後,戴浩文又提出了一個實際問題:“假設我們要修建一條水渠,已知甲工人每天能挖掘 x 尺,乙工人每天能挖掘 y 尺,兩人合作 5 天共挖掘了 50 尺,且甲每天比乙多挖掘 2 尺,那麽如何列出方程並求解甲、乙每天各自挖掘的長度呢?”


    學子們開始分組討論,紛紛發表自己的見解,教室裏充滿了熱烈的討論聲。


    戴浩文在各小組之間傾聽、指導,幫助他們理清思路。


    經過一番努力,各個小組都得出了結果。


    戴浩文對他們的表現給予了肯定,接著又在黑板上寫下了一個三元一次方程組:“x + y + z = 10”“2x - y = 3”“x - 2z = 1”。


    看著學子們驚訝的表情,戴浩文笑著說:“莫怕,其解法與二元一次方程組類似,隻是需要更多的步驟和思考。”


    他逐步地講解著消元的方法,帶領學子們一起求解。


    時間在不知不覺中流逝,中午時分已至,陽光透過窗戶灑在教室裏,但學子們的學習熱情絲毫不減。


    休息片刻後,下午的課程繼續。


    戴浩文開始講解方程的應用,他列舉了諸如行程問題、工程問題、利潤問題等實際例子。


    “假設一人從甲地前往乙地,速度為 x 裏每時辰,若以這個速度行走需 8 個時辰才能到達。但他出發 2 個時辰後,速度增加了 2 裏每時辰,結果提前 1 個時辰到達乙地,那麽如何列出方程求出原來的速度呢?”


    學子們紛紛動筆計算,不一會兒,就有學子得出了答案。


    戴浩文點頭表示認可,接著又拋出了一個工程問題:“一項工程,甲單獨完成需 x 天,乙單獨完成需 y 天,兩人合作需幾天完成?”


    學子們陷入了沉思,開始在紙上推導公式。


    戴浩文看著他們認真思考的樣子,心中甚是欣慰。


    隨著課程的深入,戴浩文又引入了一些含有未知數的高次方程,如“x2 + 3x - 4 = 0”。


    “對於這類方程,我們可以通過因式分解、配方法或者求根公式來求解。”戴浩文詳細地講解著每一種方法。


    他先演示了因式分解的方法,將方程分解為 (x + 4)(x - 1) = 0,從而得出 x = -4 或 x = 1。


    接著,他又講解了配方法和求根公式,並讓學子們通過練習來鞏固。


    在講解的過程中,戴浩文還穿插了一些曆史上著名數學家對方程研究的故事,激發學子們的學習興趣。


    “同學們,方程的世界廣闊無垠,我們今日所學隻是冰山一角。但隻要你們勤加練習,善於思考,定能在這知識的海洋中暢遊。”戴浩文鼓勵著學子們。


    一天的課程結束後,學子們雖然感到有些疲憊,但眼神中卻充滿了對知識的渴望和追求。


    戴浩文迴到書房,繼續翻閱古籍,思考著如何讓學子們更好地理解和掌握方程的知識。


    第二天,戴浩文帶著更多的實例和難題走進教室。


    “昨日我們對方程進行了初步的學習和探討,今日我們來深入研究一些複雜的方程應用。”戴浩文說道。


    他在黑板上寫下了一個關於商品買賣的問題:“一件商品,進價為 x 兩銀子,若以售價 y 兩銀子賣出,可獲利 20%,若以售價的八折賣出,則虧損 10 兩銀子,求進價和售價。”


    學子們開始分析題目中的數量關係,列出方程。


    戴浩文在教室裏巡視,觀察著學子們的解題思路,不時給予提示和指導。


    接著,戴浩文又提出了一個關於利息計算的方程問題:“某人將 x 兩銀子存入錢莊,年利率為 y%,存了兩年後,本息共計 z 兩銀子,求年利率。”


    學子們紛紛皺起眉頭,思考著如何建立方程。


    戴浩文引導他們逐步分析:“首先,第一年的利息為 xxy%,本金和利息總和為 x + xxy% = x(1 + y%)。第二年的本金就是第一年的總和,利息為 x(1 + y%)xy%,那麽兩年後的本息總和 z 應該如何用 x 和 y 表示呢?”


    在戴浩文的引導下,學子們逐漸理清了思路,列出了正確的方程並求解。


    隨後,戴浩文又講解了方程在幾何圖形中的應用,如通過方程求解三角形的邊長、矩形的麵積等問題。


    “假設一個矩形的長比寬多 5 尺,其周長為 30 尺,那麽如何通過方程求出長和寬呢?”戴浩文問道。


    學子們很快列出了方程並求出了答案。


    課程接近尾聲時,戴浩文總結道:“方程是解決眾多實際問題的有力工具,它能夠將複雜的情境轉化為數學語言,通過計算得出準確的結果。希望你們在今後的學習和生活中,善於運用方程來解決問題。”


    在接下來的日子裏,戴浩文不斷地豐富教學內容和方法,通過實際案例、小組討論、競賽等形式,激發學子們對方程的學習熱情。


    學子們在戴浩文的悉心教導下,對方程的理解越來越深刻,運用也越來越熟練。他們逐漸認識到,方程不僅是一門學科知識,更是解決實際問題的智慧鑰匙。


    在一次考核中,學子們在方程相關的題目上表現出色,戴浩文看著他們的答卷,臉上露出了欣慰的笑容。然而,他知道,學習的道路永無止境,他將繼續引領學子們在知識的海洋中探索前行。


    隨著時間的推移,水利學府的學子們在戴浩文的教導下,不僅在方程的知識領域取得了顯著的進步,更培養了嚴謹的思維和解決實際問題的能力,為未來投身水利事業奠定了堅實的基礎。


    在一個陽光明媚的清晨,戴浩文又站在了教室的講台上,準備開啟新的知識篇章,而學子們也滿懷期待,準備迎接新的挑戰和收獲。

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