2.1.1 等式的性质与方程的解集 教案

2.1.1 等式的性质与方程的解集 教案
教学课时：1课时
　　教学目标：
　　1.使学生学会用量词和逻辑语言呈现等式的性质；
　　2.训练学生掌握用集合呈现方程的解集；
　　3.使学生学会用“十字相乘法”分解因式；
　　4.让学生体会用符号语言表述，训练学生数学抽象.数学运算的学科素养.
　　教学重点：
　　从量词和逻辑的角度呈现等式的性质；从集合的角度呈现方程的解集.
　　教学难点：
　　熟练使用“十字相乘法”分解因式.
　　教学过程：
　　一、复习回顾：
　　【学生活动1】
　　1.自己阅读书P42 —《本章导语》；
　　2.再举出两个描述相等关系和不等关系的例子.
　　【设计意图】
　　使学生体会到相等关系与不等关系是数量关系中的两种重要的类型，它们分别对应的等式与不等式，是代数基础知识的重要组成部分.除了汇总学生所举出的实例外，也可以补充些数学中的实例，如：
　　（1） 勾股定理：c2=a2+b2；
　　（2） 费马大定理：xn+yn=zn(n>2，且n为整数）没有正整数解；
　　（3） 三角形两边之和大于第三边：a+c>b，a+b>c，b+c>a；
　　（4） 任何实数的平方非负：x2≥0.
　　【学生活动2】
　　3.回忆初中学习过哪些等式的性质；
　　4.用第一章学习过的量词和符号语言表达上述性质吗；
　　5.与同伴进行交流.
　　【设计意图】
　　回顾等式性质，为后面类比学习不等式性质做铺垫；复习第一章所学知识，学会自然语言与符号语言之间的转换；体会数学表达的简洁美.
　　二、讲授新课：
　
　（一）等式的性质：
文学语言 符号语言
对称性 等式的左右两边交换位置，所得结果仍然是一个等式 如果a=b，那么b=a
传递性 和同一个等式相等的两个等式也相等(等量代换) 如果a=b，b=c那么a=c
四则运算性 质 等式两边同时加上(或减去）同一个数或代数式，等式仍成立 如果a=b，那么 c，a±c=b±c
等式两边同时乘以同一个不为零的数或代数式，等式仍成立 如果a=b，那么 c≠0，a*c=b*c
等式两边同时除以同一个不为零的数或代数式，等式仍成立 如果a=b，那么 c≠0 ，=
　【学生活动3】
　　6.回答书中P43 — “尝试与发现”中的问题；
　　7.与同伴交流分类的标准.
　　【设计意图】
　　分类的标准可以有很多，可以帮助学生从多种角度认识等式；可以从量词的角度对等式进行分类.
　　（二）恒等式
　　含有字母的等式中，如果其中的字母取任意实数时等式都成立，则称这样的等式为恒等式，也称等式两边恒等.
　　1、 平方差公式：a2-b2=(a+b)(a-b)
　　2、 两数和的完全平方公式：(a+b)2=a2+2ab+b2
　　【学生活动4】
　　8.计算：(a-b)2 和(a+b+c)2；
　　9.思考上面两个等式是恒等式吗？运算结果与(a+b)2=a2+2ab+b2的关系是什么？
　　10.用发现的结论继续完成下面的计算：
　　（1）(a-b+c)2；（2）(a-b-c)2；（3）(a+b-c)2
　　【设计意图】
　　借助恒等式教学，复习和介绍一些常用的乘法公式，并从量词的角度帮助学生认识和记忆公式.事实上，在恒等式(a+b)2=a2+2ab+b2中，
　　用-b替换b，有：(a-b)2=a2-2ab+b2
　　用b+c替换b：(a-b+c)2=a2+2a(b+c)+(b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc
　　例1 化简(2x+1)2-(x-1)2.
解：(方法一）可以利用两数和的平方公式与两数差的平方公式展开，然后合并同类项，即
(2x +1)2-(x-1)2
= 4x2+4x+1-(x2-2x +1)
=3x2+6x .
(方法二）可以将2x +1和x-1分别看成一个整体，然后使用平方差公式，即
(2x +1)2-(x-1)2
=[(2x+1)+(x-1)][(2x+1)-(x-1)]
= 3x(x + 2) = 3x2 +6x .
【设计意图】引导学生对比两种方法的优劣，培养学生选取适当方法进行运算的数学素养.
　　例2 （1）计算：(x-6)(x+1)
　　　（2）分解因式：x2+5x+6
　　【设计意图】对比恒等式两个方向的运算差别；讲解“十字相乘法”分解因式.
　　【练习1】（1）计算：(x-2)(x-3)
分解因式：x2+5x-6
答案:例2(1)x2-5x-6; (2）(x+2)(x+3)
练习1(1)x2-5x+6;(2）(x＋6)(x-1)
　　（三）方程的解集
　　使方程左右两边相等的未知数的值，叫做方程的解（或根）.
　　一个方程所有的解所组成的集合叫做这个方程的解集.
　　例3 求方程x2+5x+6=0的解集.
解：因为x2+5x+6=(x+2)(x+3)
所以原方程可以化为(x＋2)x＋3)=0，
从而可知x+2=0或x＋3=0，
即x= -2或x =-3，
因此方程的解集为{-2,-3}
　　
　　【设计意图】练习“十字相乘法”；复习集合的表达，可以让学生比较“描述法”与“列举法”的不同表达.
　　【练习2】求下列方程的解集：
　　(1)x2-5x+6=0; (2) x2 -x-12=0; (3）x2-2x+1=0
答案:（1）{2,3} (2){4,-3} （3）{1}
【设计意图】巩固“十字相乘法”；熟练解集的表达；可根据学生情况增加适当的练习.
　　例4 求关于x的方程ax=2的解集，其中a是常数.
解：当a≠0时,在等式ax = 2两边同时乘以，得x =，此时解集为{}。
当a=0时，方程变为0x=2，这个方程无解，此时解集为 .
综上，当a≠0时，解集为{}，;当a=0时，解集为 .
【设计意图】此题可根据学生情况选做；熟悉分类讨论的方法；学会无解的表达为空集.
　　三、归纳总结：
　　1.等式的性质
　　2.恒等式
　　3.十字相乘法分解因式
　　4.方程的解集