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五年级上册 · 第五单元 用字母表示数和数量关系 · 第 4 课

等式的基本性质

平衡的天平两边怎样变,才能一直保持平衡?怎样靠它求出未知的数?

本节路线:怎样改变两边,才能仍然相等?

从已经会算的 12 + 8 = 20 出发,先猜,再调天平验证,最后把共同做法说成等式的性质。

先修:运算律与公式初中衔接:七上等式的性质
  1. 想一想:拿走一样多,会怎样?
  2. 摆一摆:改质量、改份数,观察两边。
  3. 讲道理:相等的量为何能一起改变?
  4. 看例题:用相同操作求未知数并检验。
  5. 练一练:判断操作,再解决问题。

天平怎样保持平衡:

天平两端平衡,表示左右两边的质量完全相等。就像数学里的等式:12 + 8 = 20。

12+8 +m 20 +m

先猜两边各加 3 克后是否仍相等,再点按钮核对。图中的 m 表示每边增加的同一个质量。

加上相同的量后还是一样重;反过来,两边都拿走一样多,会怎样?先选,再到实验台验证。

如果天平两边原本平衡,从两边同时拿走相同质量的物体 n,天平会怎样?

两边拿走的质量相同,天平两端依然平衡!用含字母的等式表示就是:12 + 8 − n = 20 − n。

让天平两边一起变化

先猜:从两边同时拿走 8 克,会失去平衡吗?再拖动“拿走进度”检验。实验台统一用 x 表示未知质量,字母换成 a 或 m,道理一样。

自己试试 ①:先用 x + 16 = 40,把拿走进度从 0 拖到 100;再把已知砝码改成 12、总质量改成 30,重新试。两边始终保持什么关系?

自己试试 ②:点“a·x = c”,把份数调成 4、总质量调成 36。先猜每份是多少,再把均分进度拖到 100。把份数改成 3、总量改成 27,再验证。

在拿走或均分的中途,点“只对左边执行当前操作”。观察倾斜方向,再恢复两边同时操作。点“重来”可重新验证。

从几次操作,找出共同的理由

  1. 先看总量:左边的 x + 16 与右边的 40 表示一样重的两份。都拿走 8 克后,一边少 8 克,另一边也少 8 克,所以仍一样重。
  2. 再看同减与同加:继续拿走,直到两边各拿走 16 克,左边只剩 x,右边剩 24。反过来给两边各放回 16 克,又回到原来的平衡。
  3. 换一组验证均分:4 个 x 与 36 克相等,把两边都平均分成 4 份,每份仍一样重:x 与 9 克相等。将每份都取 4 份,就回到 4x = 36;同除与同乘互相对应。
  4. 比较反例:只改变一边时,另一边没有同样改变,一般就不再相等。相同操作、同时做在两边,才是保持相等的关键。

等式的两条基本性质(如果 a = b):

  • 性质 ①(同加同减):a + c = b + c,a − c = b − c(等式两边同时加或减同一个数,等式两边仍然相等)。
  • 性质 ②(同乘同除):ac = bc,a ÷ c = b ÷ c(c ≠ 0)(等式两边同时乘同一个数,或除以同一个不为 0 的数,等式两边仍然相等)。

利用等式性质求未知数时,一般把含未知数的部分写在左边,在两边同时做逆运算(如 4m = 10,两边同时除以 4:4m ÷ 4 = 10 ÷ 4,得 m = 2.5)。

等式两边同时加上或减去同一个数、同时乘同一个数,或同时除以同一个不为 0 的数,等式两边仍然相等。

为什么等式两边同时除以一个数时,必须强调“c ≠ 0”?

在除法运算里,0 不能作除数!比如 5 × 0 = 8 × 0 是成立的(两边都等于 0),但如果允许两边同时除以 0,就会得出“5 = 8”的荒唐结果。所以同时除以 c 时,必须保证 c ≠ 0。

两个容易错的地方

✗ 只变等式的一边 求 x + 12 = 32 时,左边减去了 12,右边还是写 32。
✓ 左右两边必须同时做相同运算 左边减 12,右边也要减 12:x = 32 − 12 = 20。
✗ 求 6y = 30 时两边去减 6 没看清 6y 是 6 × y,误用减法消除乘数 6。
✓ 乘法用除法消除:两边同时除以 6 6y ÷ 6 = 30 ÷ 6,求得 y = 5。

例题 · 求未知质量

一个盒子和 16 克砝码合起来是 40 克。用 x 表示盒子的质量,盒子有多重?先自己想,卡住时逐条打开提示。

① 读懂题意:哪两份质量相等?

盒子质量 + 16 克 = 总质量 40 克,所以写成 x + 16 = 40。

② 列式推导:怎样只留下盒子?

两边同时减去 16:x + 16 − 16 = 40 − 16,得到 x = 24。只减左边,会把原来的相等关系破坏。

③ 检验:把结果放回题里

24 + 16 = 40,左右相等;盒子比总质量轻,符合题意。答:盒子的质量是 24 克。

自己试试

求等式 x − 18 = 30 中的未知数 x,正确的做法是( )。

左边是 x − 18,要消除“− 18”只留下 x,必须在等式两边同时加上 18:x − 18 + 18 = 30 + 18,求得 x = 48。

直接用

1. 如果 a = b,那么 a − 9 = b −( )。

等式两边必须同时减去同一个数 9,左右两边才仍然相等,所以填 9。

2. 在等式 x + 14 = 30 中,运用等式的基本性质,两边同时减去 14,求得未知数 x 是多少?

x + 14 − 14 = 30 − 14,求得 x = 16。

3. 如果 m ÷ 6 = 9,等式两边同时乘 6,求得 m 的值是多少?

两边同时乘 6:m ÷ 6 × 6 = 9 × 6,得到 m = 54。

容易错

4. 如果 m = n,根据等式的基本性质,下列式子不一定成立的是( )。

两边同时除以一个数时,只有除数不为 0 才成立。题目没有说明 k ≠ 0,当 k = 0 时除法没有意义,所以 C 不一定成立。

5. 已知 5y = 35,求 y 的值,等式两边应该同时( )。

两边同时除以 5:5y ÷ 5 = 35 ÷ 5,得到 y = 7。

想一想

6. 王红每分钟打字 45 个,打字时间为 t 分钟,打字总数是 45t 个。当打字总数达到 900 个时,45t = 900。求她打字的时间 t 是多少分钟?

等式两边同时除以 45:45t ÷ 45 = 900 ÷ 45,求得 t = 20(分钟)。

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