Математика · 7 класс · Математика ФГОС · урок 29 · только теория
Переменные. Допустимые значения переменных
Тема знакомит с понятием переменной как буквенного обозначения числа, которое может меняться. Мы научимся находить допустимые значения переменных, при которых выражение имеет смысл, и поймём, почему это важно для математики и жизни.
Чему учимся понимать
Научиться понимать, что такое переменная, и определять, какие значения можно подставлять в выражение, чтобы оно не теряло смысл.
Зачем это нужно
Переменные — это основа алгебры и программирования. Умение находить допустимые значения помогает избегать ошибок в расчётах (например, деления на ноль) и правильно моделировать реальные ситуации, где величины меняются.
Опорные понятия
Главные тезисы
- Переменная — это буква, которая обозначает число, но её значение может меняться.
- Выражение с переменной становится числовым, если вместо буквы подставить число.
- Не все числа можно подставлять в выражение: некоторые значения делают его бессмысленным.
- Допустимые значения переменной — это те, при которых выражение можно вычислить.
- Главное ограничение — деление на ноль: если в выражении есть дробь, знаменатель не должен быть равен нулю.
- Область допустимых значений (ОДЗ) — это множество всех допустимых значений переменной.
- Нахождение ОДЗ — обязательный шаг при работе с дробными выражениями.
Определения
- Переменная
- Буква, которая обозначает число, но может принимать разные значения (например, x, y, a).
- Выражение с переменной
- Математическая запись, в которой есть числа, знаки действий и буквы (например, 3x + 5).
- Допустимое значение переменной
- Число, которое можно подставить вместо буквы, чтобы выражение имело смысл (его можно было вычислить).
- Область допустимых значений (ОДЗ)
- Множество всех чисел, которые можно подставлять в выражение вместо переменной.
- Значение выражения
- Число, которое получается после подстановки допустимого значения переменной и выполнения всех действий.
Ключевые факты и правила
- Если в выражении есть деление на переменную (например, 5/x), то переменная не может быть равна нулю, потому что на ноль делить нельзя.
- Если выражение содержит корень чётной степени (например, √x), то подкоренное выражение должно быть неотрицательным (x ≥ 0).
- Для целых выражений (без деления на переменную) допустимы все числа.
- ОДЗ записывается в виде условия, например: x ≠ 0, x ≥ 0, или x ∈ R (все числа).
- При нахождении ОДЗ нужно учитывать все ограничения, которые встречаются в выражении (деление, корень, логарифм — но логарифмы в 7 классе не изучают).
Теория
Понять, что переменная — это буква, которая заменяет число.
Научиться подставлять числа в выражение и вычислять его значение.
Определить, какие операции в выражении могут быть «опасными» (деление на ноль, корень из отрицательного числа).
Составить условия, при которых эти операции возможны, и записать ОДЗ.
Проверить, что найденные допустимые значения действительно подходят.
Примеры
- Пример 1случай
- В выражении 10 / (x - 3) переменная x не может быть равна 3, потому что тогда знаменатель станет нулём, и выражение потеряет смысл
- Пример 2случай
В формуле площади прямоугольника S = a * b, a и b
Пояснение
- переменные (длины сторон), они могут быть любыми положительными числами
- Пример 3случай
- В выражении √(y - 1) переменная y должна быть не меньше 1, иначе под корнем окажется отрицательное число, и выражение не вычислить (в 7 классе)
- Пример 4случай
- Если в классе n учеников, и нужно раздать по 2 тетради каждому, то общее число тетрадей равно 2n — здесь n — переменная, но она может быть только натуральным числом
Интересно знать
- Слово «переменная» ввёл французский математик Рене Декарт в XVII веке, он же придумал обозначать неизвестные буквами x, y, z.
- В программировании переменные — это ячейки памяти, куда можно записывать разные значения, и там тоже есть свои «допустимые значения» (типы данных).
- В физике переменные помогают описывать движение: например, скорость v может меняться со временем t, и это записывают формулами.
Связанные темы
- Числовые и буквенные выражения
- Уравнения с одной переменной
- Линейные неравенства
- Функции и их графики