Τα πέντε βήματα: ορίζουμε τον άγνωστο, γράφουμε την εξίσωση, τη λύνουμε και επαληθεύουμε.
Σχολικό βιβλίο Μαθηματικών Α΄ Γυμνασίου: §4.2–4.3
Θεωρία
Τι είναι πρόβλημα
Πρόβλημα ονομάζουμε την κατάσταση που δημιουργείται όταν αντιμετωπίζουμε εμπόδια και δυσκολίες στην προσπάθειά μας να φτάσουμε σε έναν συγκεκριμένο στόχο.
Λύση ενός προβλήματος είναι η επίτευξη του στόχου, και επίλυση η διαδικασία με την οποία φτάνουμε στη λύση.
Πολλά προβλήματα λύνονται με μια εξίσωση. Υπάρχουν όμως και προβλήματα που δεν λύνονται με εξισώσεις, όπως οι χειραψίες: αν 10 άτομα δώσουν όλα τα χέρια μεταξύ τους, γίνονται 10⋅9:2=45 χειραψίες.
Τα πέντε βήματα
Για να λύσουμε ένα πρόβλημα με τη βοήθεια μιας εξίσωσης:
1. Προσδιορίζουμε το άγνωστο στοιχείο του προβλήματος και το εκφράζουμε με ένα γράμμα (x,ν,ω…): αυτός είναι ο άγνωστος.
2. Εκφράζουμε τα στοιχεία του προβλήματος με τη βοήθεια του αγνώστου.
3. Περιγράφουμε με μία εξίσωση το πρόβλημα.
4. Επιλύουμε την εξίσωση.
5. Επαληθεύουμε τη λύση που βρήκαμε, με το ίδιο το πρόβλημα.
Εξισώσεις με δύο πράξεις
Στα προβλήματα βγαίνουν συχνά εξισώσεις όπως 3x−5=85. Βλέπουμε πρώτα το 3x σαν έναν αριθμό: είναι ο μειωτέος, άρα 3x=85+5, δηλαδή 3x=90. Τώρα ο x είναι παράγοντας: x=90:3, δηλαδή x=30.
Το βιβλίο γράφει τα βήματα στη σειρά, με «ή» ανάμεσα:
3x−5=85 ή 3x=85+5 ή 3x=90 ή x=90:3 ή x=30
Γιατί επαλήθευση με το πρόβλημα
Η επαλήθευση γίνεται με τα δεδομένα του προβλήματος, όχι μόνο της εξίσωσης. Αν γράψαμε λάθος εξίσωση, η λύση της θα την επαληθεύει, αλλά δεν θα ταιριάζει με το πρόβλημα.
Ελέγχουμε επίσης αν η λύση έχει νόημα: μια ηλικία ή ένας αριθμός πακέτων πρέπει να είναι φυσικός αριθμός.
Λυμένο παράδειγμα
Ένα κατάστημα ανακοινώνει ότι ο πελάτης που θα αγοράσει τρία ίδια πακέτα ενός προϊόντος θα έχει έκπτωση 5 €. Αν τα τρία πακέτα κοστίζουν με την έκπτωση συνολικά 85 €, ποια είναι η αρχική τιμή κάθε πακέτου;
Λύση
Έστω x η αρχική τιμή κάθε πακέτου.
Τα τρία πακέτα κοστίζουν 3x, και ο πελάτης πληρώνει 3x−5.
Η εξίσωση: 3x−5=85
3x−5=85 ή 3x=85+5 ή 3x=90 ή x=90:3 ή x=30
Επαλήθευση: 3⋅30−5=85 ✓ Η αρχική τιμή κάθε πακέτου είναι 30 €.