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解是什麼——以及如何檢驗它

在求解之前,先弄清目標:方程式是「兩邊相等」這一論斷,而解就是讓這個論斷成立的數。你隨時可以把候選值代回去檢驗。

方程式在陳述一個論斷

方程式有用等號連接的兩邊,例如 x + 3 = 7。它其實是一個論斷:它說左邊和右邊表示同一個數。關鍵在於其中一邊含有字母——一個代表未知數變數——所以這個論斷是否成立,取決於那個字母等於什麼。

是任何能讓該論斷成立的變數取值。對 x + 3 = 7 來說,x = 4 成立,因為 4 + 3 確實等於 7。而 x = 5 不是解,因為 5 + 3 = 8,且 8 ≠ 7。求解就是找出所有能把方程式變成真命題的取值。

用代入法檢驗

代數中最可靠的技能就是檢驗解。要測試某個數是否為解,就把變數在每一處都替換成那個數——這就是代入——然後分別化簡兩邊,看它們是否相等。這對你今後遇到的任何方程式都有效,所以它從不失手。

Check whether x = 4 solves   2x - 1 = x + 3

Left side:  2(4) - 1 = 8 - 1 = 7
Right side: (4) + 3 = 7
7 = 7  TRUE  -> x = 4 is a solution.

Now test x = 1 in the same equation:
Left side:  2(1) - 1 = 1
Right side: (1) + 3 = 4
1 = 4  FALSE -> x = 1 is NOT a solution.
代入,分別化簡每一邊,再比較。

「一次」指一個未知數、最高一次方

本主線講一元一次方程式:未知數只出現一次方——沒有 x^2、沒有 1/x、沒有 sqrt(x)。例如 3x + 5 = 20 和 7 - 2y = y。這樣的方程式恰好有一個解,只有兩種特例例外,我們稍後會遇到。正是「恰好一個答案」這個俐落的承諾,讓一次方程式成為最適合入門的起點。

對簡單的一次方程式,你常常可以出一個解,再透過檢驗確認。這是完全誠實的方法,也能培養正確的直覺。但猜測對 17x - 4 = 9x + 60 這種就行不通了,所以接下來的幾篇會教你一套永遠奏效的方法。