文档内容
5.4.1 二元一次方程组与一次函数(第 1 课时) 教学设计
1.教学内容
本节课选自北师大版 2024 年八年级上册第五章第四节第一课时,是在学生已经掌握二元一次方程组
解法和一次函数图象与性质的基础上,建立两者之间的联系.
2.内容解析
教材通过 “买文具” 的情境导入,引导学生从 “数” 和 “形” 两个角度探究二元一次方程与一
次函数的关系,进而延伸到二元一次方程组与两条一次函数图象的关联,最终揭示 “方程组的解” 与
“直线交点坐标” 的对应关系,同时渗透数形结合和转化的数学思想.这部分内容既是对前面知识的综合
运用与深化,也为后续利用函数图象解决实际问题奠定基础,在整个初中数学知识体系中起到承上启下的
作用.
基于以上分析,确定本节课的教学重点为:二元一次方程与一次函数的关系;二元一次方程组的解与
两条一次函数图象交点坐标的对应关系.
1.教学目标
(1)体会二元一次方程与一次函数的相互转化关系,理解两者在 “数” 与 “形” 上的对应联系.
(2)能从图象角度理解二元一次方程组的解,明确两条直线交点坐标与方程组解的对应关系,发展
几何直观能力.
(3)掌握利用函数图象解决二元一次方程组的基本方法,体会数形结合和转化的数学思想.
2.目标解析
(1)学生能将二元一次方程化为一次函数的形式,知道二元一次方程的所有解对应一次函数图象上
的点,反之亦然.
(2)学生能通过绘制两条一次函数的图象,找到交点坐标并识别其为对应方程组的解,同时能根据
方程组的解判断两条直线的位置关系.
(3)学生能运用数形结合思想,在解决问题时灵活切换 “数” 与 “形” 的视角,实现知识的转
化与迁移.
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司 1(一)已有知识基础
学生在七年级下册已经学习了一次函数的概念、图象绘制及性质,八年级上册掌握了二元一次方程组
的代入消元法和加减消元法,具备了一定的代数运算能力和简单的图象分析能力.同时,学生在之前的学习
中接触过简单的数形结合思想,如利用数轴表示有理数、用函数图象描述变量关系等,为本节课的探究奠
定了基础.
(二)预估教学困难
1、学生容易混淆 “二元一次方程的解” 与 “一次函数图象上的点” 的对应关系,难以从本质上理
解两者的统一性.
2、对于 “方程组的解” 与 “直线交点坐标” 的双向对应关系,学生可能只能单向理解,无法灵活
双向运用.
3、绘制函数图象时,学生可能存在找点不准、图象绘制不规范的问题,影响对交点坐标的判断.
(三) 解决办法
1、通过 “举例验证 — 小组讨论 — 总结归纳” 的流程,让学生自主探究二元一次方程的解与函数
图象上点的关系,结合具体实例强化理解.
2、设计 “代数解法” 与 “图象解法” 的对比活动,让学生在实践中感受两者的对应关系,通过双
向练习巩固认知.
3、课前简要复习一次函数图象绘制的步骤和注意事项,课堂上提供标准的坐标系模板,强调 “两点
确定一条直线” 的绘图方法,及时纠正不规范的绘图行为.
基于以上分析,确定本节课的教学难点为:从 “数” 与 “形” 两个角度理解二元一次方程组与一
次函数的内在联系,灵活运用数形结合思想解决问题.
呈现问题:“周末小红去超市买文具,买了钢笔和笔记本共 5 件,设钢笔买了 x 件,笔记本买了
y 件,得到方程 x+y=5.这个方程有多少种正整数解?如果把这些解看作坐标点,在平面直角坐标系中
会形成什么图形?”
引导学生思考:学生独立列举方程的正整数解,尝试猜想坐标点形成的图形.
(设计意图:通过生活化情境激发学生兴趣,衔接已学的二元一次方程解的知识,自然引出 “数” 与
“形” 的关联问题,为新知探究铺垫.)
(教学建议:鼓励学生大胆猜想,不急于给出答案,重点关注学生是否能准确列举方程的解,对列举不全
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司 2的学生进行适当提示.)
探究点1 二元一次方程与一次函数的图象关系
1.二元一次方程 x+y =5的解有多少个?举例说出其中几个.
无数个
2.等式x+y=5还可以看成一个一次函数,把它变成y=kx+b的形式是 y=-x+ 5
3.画出y=-x+5 的图象.
思考1:以方程x+y=5的解为坐标的点都在一次函数y=-x+5的图象上吗?在
思考2:在一次函数y=-x+5的图象上任取一点,点的坐标适合方程x+y=5吗?都适合
思考3:以方程x+y=5的解为坐标的所有点组成的图象与一次函数y=-x+5的图象相同吗?相同
请小组讨论:通过以上探究,你认为二元一次方程与一次函数有什么关系?
总结归纳:师生共同总结,二元一次方程的所有解对应的点组成的图象,就是其对应的一次函数的图
象;反之,一次函数图象上所有点的坐标,都是其对应的二元一次方程的解.
(设计意图::通过动手实践和验证,让学生自主发现二元一次方程与一次函数的内在联系,突破重点知
识,培养探究能力.)
(教学建议:给学生充足的绘图和验证时间,小组讨论时明确分工,指定发言人分享结论,教师巡视指导
绘图有困难的学生.)
探究点2 二元一次方程组与一次函数的关系
{ x+ y=5 {x=2
1.解方程组 解得
2x−y=1 y=3
2.请在同一直角坐标系内分别画出函数.
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司 3y=-x+5与y=2x-1的图象,找出它们的交点坐标,并比较与上述方程的解有什么联系?
{ x+ y=5 {x=2
方程 的解
2x−y=1 y=3
是对应两条直线的交点坐标(2,3)
总结归纳:二元一次方程组与一次函数图象的关系:
一般地,从图形的角度看,确定两条直线交点的坐标,相当于求相应的二元一次方程组的解;解一个二元
一次方程组相当于确定相应两条直线的交点的坐标.
(设计意图:通过代数解法与图象解法的对比,让学生直观感受两者的对应关系,实现从 “方程” 到
“函数” 的知识转化,渗透数形结合思想.)
(教学建议:强调绘图时两条直线要画清晰,交点坐标的读取要准确,对于解方程组有困难的学生,可简
要回顾代入消元法或加减消元法.)
探究点3 二元一次方程组与对应 平行直线的关系
想一想:
1、观察在同一直角坐标系内,一次函数y=x+1和y=x-2的图象有怎样的位置关系?
一次函数y = x + 1 和y = x - 2 的图象平行
{y=x+1
2、方程组 解的情况如何? 无解.
y=x−2
你发现了什么?
学生活动:独立绘图观察直线位置关系,尝试用代数方法解方程组,小组讨论发现规律.
总结归纳:当两个一次函数的 k 值相等(b 值不相等)时,对应的直线平行,方程组无解;反之,
若方程组无解,则对应的两条直线平行.
(设计意图:补充特殊情况,完善知识体系,让学生全面理解方程组解的情况与直线位置关系的联系)
(教学建议:引导学生对比前面相交直线的情况,突出 “k 值相等” 这个关键条件,帮助学生区分
“有解” 和 “无解” 的图象特征.)
典例分析
例1 下面四条直线,其中直线上的每一个点的坐标都是二元一次方程2x-3y=6的解的是( D
)
D
A B C
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司 4方程转化为函数关系进而得出与坐标轴交点坐标.
解析:∵2x-3y=6,
2
∴y= x-2,
3
∴当x=0,y=-2;当y=0,x=3,
2
∴一次函数y= x-2,与y轴交于点(0,-2),与x轴交于点(3,0).
3
例2 用图象法解某二元一次方程组时,在同一平面直角坐标系中作出相应的两个一次函数
图象,如图,则所解的二元一次方程组为( ).
A.¿ B.¿ C.¿ D.¿
解:设其中一个一次函数的解析式为y=kx+b,
{&2k+b=0 {&k=−1
将点(2,0),(0,2)代入得: ,解得
&b=2 &b=2
则这个一次函数的解析式为y=−x+2,
同理可得:另一个一次函数的解析式为y=2x−1,
则所解的二元一次方程组为¿
例3.已知一次函数y =-2x+2与y =x-4.
1 2
(2)直线y =−2x+2,y =x−4与y轴分别交于点A,B,请写出A,B两点的坐标;
1 2
解:当x=0时,y =2,y =−4,∴A(0,2),B(0,−4);
1 2
(3)根据图象,写出方程组¿的解
{&2x+ y=2 {&x=2
解:根据图象可知:方程组 的解为
&x−y=4 & y=−2
(设计意图:通过典型例题巩固新知,让学生掌握运用新知解决问题的方法,强化重点知识的应用.)
(教学建议:例题讲解注重思路引导,让学生说出解题的每一步依据,对于共性问题集中讲解.)
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司 5{&x=2
1.若点(2,3)在一次函数y=2x−1的图象上,则方程2x−y=1的一组解为
& y=3
{ x+ y=5 {x=3
2.若二元一次方程组 的解为 ,则函数y=5-x与 y=-2x+8 的图象的交点坐标为(3,
2x+ y=8 y=2
2)
3.方程组 有 0 个解;
4.方程组 有 1 个解;
{&3x−y=4
5.利用一次函数的图象解二元一次方程组
&2x−3 y=−2.
2 2
解:画出函数y=3x-4与y= x+ 的图象,
3 3
列表,描点,连线,如图所示,
2 2
两个一次函数与y=3x−4与y= x+ 的交点坐标为(2,2);
3 3
{&3x−y=4 {&x=2
因此方程组 的解
&2x−3 y=−2. & y=2
6、直线m:3x+3y=12与x轴交于点A ,与y轴交于点B,直线n:ax+by=-5与x轴交于点 ( 5 ),
C − ,0
3
与直线 m 交于点 P ,若点P的横坐标为1 .
(1)求A,B两点的坐标;
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司 6{&3x+3 y=12
(2)直接写出方程组 的解;
&ax+by=−5
(3)求a,b的值;
(4)求△PAC的面积.
{&x=1
解:(1)A(4,0),B(0,4) (2)
& y=3
(3)将 ( 5 ), 代入直线 ,
C − ,0 P(1,3) n:ax+by=−5
3
{ 5 { &a=3
&− a=−5
则; 3 解得 8
&b=−
&a+3b=−5 3
(4)∵ , ( 5 ), ,
A(4,0) C − ,0 P(1,3)
3
∴ ( 5) 17,
AC=4− − =
3 3
1 1 17 17
∴S = AC×y = × ×3=
△PAC 2 P 2 3 2
设计意图:通过不同题型(填空、判断、操作)覆盖本节课核心知识点,检验学生的掌握情况,及时发现
问题并补救.
教学建议:学生完成后,采用 “学生互评 + 教师总结” 的方式批改,重点讲解第 2 题的 “代数判断”
与 “几何意义” 的关联,强化知识融合.
1、知识梳理:引导学生回顾本节课核心内容 —— 二元一次方程与一次函数的转化关系、方程组的
解与直线交点的关系、图象法解方程组的步骤、平行直线与方程组无解的关系.
2、思想提炼:强调 “数形结合”(数→形:方程→直线;形→数:直线交点→方程组的解)和 “转化”
(将方程问题转化为函数问题)的数学思想.
3、疑问答疑:预留 1 分钟让学生提出未理解的问题,教师即时解答,确保知识闭环.
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司 7设计意图:通过知识梳理和思想提炼,帮助学生构建系统化的知识框架,提升数学思维能力;通过答
疑解决个体困惑,兼顾不同层次学生的需求.
1.必做题:习题5.4 第1、2、3题.
2.探究性作业:习题5.4 第4题.
5.4.1 二元一次方程组与一次函数(第1课时)
一、二元一次方程与一次函数的关系
1. 转化:二元一次方程 → 一次函数(例:x+y=5 → y=-x+5)
2. 对应:方程的解 ↔ 函数图象上的点(无数个解 ↔ 一条直线)
二、二元一次方程组与一次函数的关系
1. 对应:方程组的解 ↔ 两条直线的交点坐标(直线y=-x+5与y=2x-1的交点(2,3))
2. 图象法解方程组步骤:转化→列表→描点→连线→找交点→验证
三、平行直线与方程组的解
1. 平行条件:k=k 且b≠b(例:y=x+1与y=x-2)
1 2 1 2
2. 对应关系:平行直线 ↔ 方程组无解
四、核心思想:数形结合思想、转化思想
4. 例题区:(学生板演区域)
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