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📐 数学基础 · 第3讲 / 10

方程——寻找未知数的天平

方程是一架两边重量相等的天平。只要掌握“两边做同样的事,平衡就保持不变”这一个原理,移项、方程组乃至应用题都能解决。

⏱ 约20分钟 ✍️ 练习题 4 道 🔁 练习 无限生成 更新 2026-10-08
🎯 本讲学习目标
  • 能用等式的性质解释移项为什么要变号
  • 能解含括号和分数的一元一次方程并验算
  • 能用加减消元法和代入消元法解含两个未知数的方程组
  • 能为文字题设未知数,并把它列成方程

1.等式就是天平

方程是含有未知数的等式。2x + 3 = 11 的意思是“某个数的 2 倍加上 3 等于 11”,找出使这个式子成立的 x,就是解方程。

可以把等式想象成两边托盘一样重的天平。两边同时加上或减去同一个数,同时乘以同一个数,或者同时除以同一个不为 0 的数,天平都不会倾斜。这就是等式的性质,而解方程就是利用这一性质,让一边只剩下 x 的过程。

2x + 3 = 11
2x + 3 − 3 = 11 − 3 → 2x = 8
2x ÷ 2 = 8 ÷ 2 → x = 4

2.移项——为什么要变号

上面的解法里,与其说“两边同时减去 3”,不如简短地说“把 +3 移到右边,变成 −3”。这就叫移项。变号并不是死记的规则,而是两边同时减去同一个数的结果。

一元一次方程通常按这个顺序解:去括号;如果有分数或小数,两边同乘一个数化成整数;把含 x 的项移到左边、常数项移到右边;合并后两边同除以 x 的系数。最后把答案代回原方程验算。

  • 常见错误1:移项时没有变号。
  • 常见错误2:去分母时只乘了某一边的部分项。乘以 6 后,右边的 10 也应变成 60。
  • 常见错误3:括号前是负号时,没有乘到括号里的每一项。−(x − 3) = −x + 3。
例题解方程 3(x − 2) = x + 8。
  1. 第1步:去括号:3x − 6 = x + 8。
  2. 第2步:移项:把 x 移到左边,把 −6 移到右边。3x − x = 8 + 6。
  3. 第3步:合并:2x = 14。
  4. 第4步:两边同除以 2:x = 7。
  5. 验算:左边 3(7 − 2) = 3 × 5 = 15,右边 7 + 8 = 15。两边相等,答案正确。
答案x = 7
例题解方程 x/2 + x/3 = 10。
  1. 第1步:两边同乘分母 2 和 3 的最小公倍数 6。这时每一项都要乘:6 × x/2 + 6 × x/3 = 6 × 10。
  2. 第2步:整理:3x + 2x = 60,5x = 60。
  3. 第3步:x = 60 ÷ 5 = 12。
  4. 验算:12/2 + 12/3 = 6 + 4 = 10,正确。
答案x = 12

3.验算不是可有可无的

方程的一大好处是,答案对不对可以自己检验。把求得的值代入原方程(是最初的式子,而不是解题中途的式子),看两边是否相等就行。代入中途的式子,就查不出之前步骤里的错误。

让AI解方程时也一样。不管解题过程看起来多么像样,把答案代回原方程连 1 分钟都用不了。验算是决定能否相信AI答案最可靠的方法。

4.把公式变形,解出想要的字母

等式的性质不仅适用于只有数字的方程,也同样适用于公式。公式是表示几个字母之间关系的等式,只要两边做同样的运算,让想求的那个字母单独留在一边就行。这叫作等式的变形。

例如,把摄氏温度 C 换算成华氏温度 F 的公式是 F = 1.8C + 32。如果已知华氏温度、想求摄氏温度,就把公式对 C 求解。两边减去 32 得 F − 32 = 1.8C,两边再除以 1.8 得 C = (F − 32) ÷ 1.8。顺序和解一元一次方程相同:先移走加上的数,再除以乘上的数。如果顺序颠倒,先把 F 除以 1.8 再减去 32,那么 32 就没有被 1.8 除到,式子就错了。

F = 1.8C + 32
F − 32 = 1.8C
C = (F − 32) ÷ 1.8
例题华氏 86 度是摄氏多少度?
  1. 第1步:使用对 C 求解后的公式 C = (F − 32) ÷ 1.8。
  2. 第2步:代入 F = 86:86 − 32 = 54。
  3. 第3步:54 ÷ 1.8 = 30。
  4. 验算:代入最初的公式,1.8 × 30 + 32 = 54 + 32 = 86,正确。
答案摄氏30度

5.方程组——有两个未知数时

有两个未知数,就需要两个方程。找出同时满足两个方程的 x 和 y,就是解方程组。基本策略是消去一个未知数,把它变成一个一元一次方程。

加减消元法是把两个方程相加或相减来消去一个未知数;代入消元法是把一个方程变成 x = … 或 y = … 的形式,再代入另一个方程。无论用哪种方法,答案都一样。

例题用加减消元法解 x + y = 10,x − y = 4。
  1. 第1步:两式相加,y 被消去:(x + y) + (x − y) = 10 + 4,2x = 14。
  2. 第2步:x = 7。
  3. 第3步:代入第一个方程:7 + y = 10,y = 3。
  4. 验算:7 + 3 = 10,7 − 3 = 4。两个方程都成立。
答案x = 7,y = 3
例题用代入消元法解 y = 2x,x + y = 15。
  1. 第1步:把第一个方程的 2x 代入第二个方程中 y 的位置:x + 2x = 15。
  2. 第2步:3x = 15,x = 5。
  3. 第3步:y = 2 × 5 = 10。
  4. 验算:10 = 2 × 5,且 5 + 10 = 15。
答案x = 5,y = 10

6.应用题——把文字翻译成式子

应用题难,难的不是计算,而是“翻译”。定好步骤就容易多了。第一,把要求的量设为未知数,连单位一起写下来。第二,找出题中相当于“相等”的关系,列出方程。第三,解方程。第四,把答案代回原题,看是否说得通。如果个数算出来是负数或分数,很可能是方程列错了。

例题苹果每个 1,200元,梨每个 2,000元,一共买了 10 个,付了 15,200元。苹果和梨各买了几个?
  1. 第1步:设未知数:苹果 x 个,梨 y 个。
  2. 第2步:个数关系:x + y = 10。金额关系:1,200x + 2,000y = 15,200。
  3. 第3步:代入:把 y = 10 − x 代入第二个方程,得 1,200x + 2,000(10 − x) = 15,200,即 1,200x + 20,000 − 2,000x = 15,200。
  4. 第4步:整理:−800x = −4,800,x = 6。所以 y = 10 − 6 = 4。
  5. 验算:6 + 4 = 10个,1,200 × 6 + 2,000 × 4 = 7,200 + 8,000 = 15,200元,与题意相符。
答案苹果6个,梨4个
例题父亲的年龄是儿子的 3 倍,12 年后将是儿子的 2 倍。儿子现在几岁?
  1. 第1步:设未知数:儿子现在 a 岁,父亲 3a 岁。
  2. 第2步:12 年后:父亲 3a + 12,儿子 a + 12。关系式 3a + 12 = 2(a + 12)。
  3. 第3步:3a + 12 = 2a + 24 → 3a − 2a = 24 − 12 → a = 12。
  4. 验算:现在儿子 12 岁,父亲 36 岁,是 3 倍;12 年后分别是 24 岁和 48 岁,是 2 倍。
答案儿子12岁(父亲36岁)
把应用题交给AI时,可以要求它“先说明你把什么设为未知数”。这样更容易检查列方程这一步对不对。

📌 要点总结

  • 等式两边做同样的事,等式仍然成立
  • 移项变号,是因为两边同时减去或加上了同一个数
  • 有分数时,每一项都乘以最小公倍数,化为整数系数
  • 方程组用加减消元法或代入消元法消去一个未知数来解
  • 答案一定要代回最初的式子(应用题则是代回原题)验算

✍️ 练习题

请先自己作答,再展开“答案与解析”。

Q1. 5x − 7 = 2x + 8 的解是什么?

⭕ 回答正确

❌ 再想一想

答案与解析
答案 ③ x = 5

5x − 2x = 8 + 7,3x = 15,x = 5。验算:5 × 5 − 7 = 18,2 × 5 + 8 = 18。

Q2. 求方程组 2x + y = 11,x − y = 1 的解。

答案与解析
参考答案 x = 4,y = 3

两式相加得 3x = 12,x = 4。由第二个方程 4 − y = 1,得 y = 3。验算:2 × 4 + 3 = 11,4 − 3 = 1。

Q3. 解 x + 3 = 10 时,有人写道:“把 3 移到右边,x = 10 + 3 = 13。”错在哪里?

⭕ 回答正确

❌ 再想一想

答案与解析
答案 ① 移项时没有变号

+3 移项后变成 −3,所以 x = 10 − 3 = 7。验算一下,13 + 3 = 16 ≠ 10,立刻就能发现错了。

Q4. 某套餐每月基本费 10,000元,数据流量每用 1GB 另加 2,000元。某月话费是 24,000元,用了多少 GB 流量?

答案与解析
参考答案 7GB

10,000 + 2,000x = 24,000 → 2,000x = 14,000 → x = 7。验算:10,000 + 2,000 × 7 = 24,000元。

🔁 无限练习

题目会源源不断地生成。写下答案点“检查”立即判分,点“看解析”会按正文同样的顺序展开分步解法。可以选择难度,还会统计连续答对的次数。

  • 简单:ax + b = c
  • 中等:两边都有 x 的方程
  • 较难:含括号或分数系数的方程(包括分数答案)

这些练习由浏览器中的脚本生成,目前无法运行。请先用上面的例题和练习题练习,开启脚本后再重新打开本页。

🤖 可以这样问 AI

复制后把 [ ] 部分换成你的情况。不要直接相信回答,请与正文对照核实。

想找出自己解法中的错误时

方程 3(x − 2) = x + 8 我是这样解的:[我的解法]。先别告诉我正确答案,请逐行检查每一行是否由上一行正确得出。只告诉我第一处出错的是哪一行,以及原因。

练习把应用题列成方程时

请用生活中的情境出 5 道方程组应用题。每道题我会先把未知数和方程列好发给你,你只需判断方程对不对。在我要求之前,不要给出解法和答案。

核对AI给出的答案时

请把刚才求出的解直接代入最初的方程,分别算出两边的值给我看。要代入最初的方程,而不是中途的式子。
参考
  • 初中数学教材的一般内容(一元一次方程、二元一次方程组)

达成全部学习目标后,请点击完成。

📐 数学基础

  1. 1数与运算——重新认识分数和小数
  2. 2比与比率——正确读懂百分比
  3. 3方程——寻找未知数的天平
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  10. 10理解AI的数学
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