Välkommen
Algebra är detektivarbete.
Någon har gömt ett tal. De har givit dig ledtrådar. Din uppgift är att ta reda på vilket tal det är.
Det gömda talet får ett namn: x. Det är allt en variabel är — ett namn för något du inte vet ännu.
I slutet av den här lektionen kommer du kunna hitta x på allt svårare gömställen. Och när du kan göra det, har du huvudnyckeln till all högre matematik.
Uppvärmning
En snabb gåta
Glöm bort matematiklektionen ett ögonblick. Tänk bara på detta:
Om 3 påsar äpplen väger 12 pund totalt, hur mycket väger en påse?
Balansen
Balansmetaforen
En ekvation är en balansvåg. Likhetstecknet är vridpunkten. Vad som än är på vänster sida väger lika mycket som vad som är på höger sida.
Den gyllene regeln: vad du än gör på ena sidan måste du göra på den andra sidan. Om du lägger till 5 på vänster, lägger du till 5 på höger. Om du dividerar vänster med 3, dividerar du höger med 3.
Exempel 1: x + 5 = 12
x har 5 adderat till sig. För att isolera x gör vi den motsatta operationen — subtrahera 5 från båda sidorna.
x + 5 - 5 = 12 - 5
x = 7
Exempel 2: 3x = 21
x är multiplicerat med 3. För att isolera x gör vi det motsatta — dividera båda sidorna med 3.
3x ÷ 3 = 21 ÷ 3
x = 7
Addition ↔ Subtraktion. Multiplikation ↔ Division. Dessa är motsatta par.
Ordningen spelar roll
Två steg till frihet
Nu är x låst bakom två operationer istället för en.
Exempel: 2x + 3 = 11
Tänk på det som att packa upp ett paket. x multiplicerades först med 2, sedan adderades 3. För att ångra det gör vi det i omvänd ordning:
Steg 1: Ångra additionen. Subtrahera 3 från båda sidorna.
2x + 3 - 3 = 11 - 3
2x = 8
Steg 2: Ångra multiplikationen. Dividera båda sidorna med 2.
2x ÷ 2 = 8 ÷ 2
x = 4
Regeln: ångra addition eller subtraktion först, sedan ångra multiplikation eller division. Du pellar av lager i omvänd ordning.
Du kan alltid kontrollera ditt svar genom att sätta in det: 2(4) + 3 = 8 + 3 = 11. ✓
Samla variabler
Vad om x är på båda sidorna?
Hittills har x bara förekommit på en sida av ekvationen. Men vad händer när x dyker upp på båda sidorna?
Exempel: 5x + 2 = 3x + 10
x är på både vänster och höger. Vi behöver samla alla x-termer på en sida.
Steg 1: Subtrahera 3x från båda sidorna för att föra x-termerna tillsammans.
5x - 3x + 2 = 3x - 3x + 10
2x + 2 = 10
Steg 2: Nu är det en tvåstegs-ekvation. Subtrahera 2 från båda sidorna.
2x = 8
Steg 3: Dividera båda sidorna med 2.
x = 4
Kontroll: 5(4) + 2 = 22. Och 3(4) + 10 = 22. Båda sidorna är lika med 22. ✓
Det nya steget är enkelt: subtrahera den mindre x-termen från båda sidorna för att få all x på en sida. Lösa sedan som tidigare.
Att översätta engelska till algebra
Från ord till ekvationer
Den svåraste delen av algebra är inte att lösa ekvationer — det är att ställa upp dem. Verkliga problem kommer i ord, inte symboler.
Översättningsguiden:
- ett tal → x
- fördubblat eller två gånger → 2x
- plus, mer än, ökat med → +
- minus, mindre än, minskat med → -
- är, likställt, resulterar i → =
Exempel
"Ett tal fördubblat plus tre är lika med femton."
Översättning: 2x + 3 = 15
Lös: 2x = 12, så x = 6.
Tricket är att läsa långsamt, översätta bit för bit, och skriv ekvationen innan du försöker lösa den.
Ekvationer är linjer
Varje linjär ekvation är en linje
Du har löst ekvationer — hittat där x landar på en tallinje. Men det finns en större bild.
När du har en ekvation med två variabler, som y = 2x + 3, är varje lösning en punkt på en graf. Och alla dessa punkter bildar en rät linje.
Lutningsavskärningsformen: y = mx + b
- m är lutningen — hur brant linjen är. Det berättar hur mycket y ändras när x ökar med 1.
- b är y-skärningen — där linjen skär y-axeln. Det är värdet på y när x = 0.
Tillbaka till telefonplanen
Din telefonplan var: kostnad = 0.05 × (antal SMS) + 20
Eller i lutningsavskärningsform: y = 0.05x + 20
- Lutningen är 0.05 — varje extra SMS lägger till 5 cent på din räkning.
- Y-skärningen är 20 — även med noll SMS, betalar du $20.
Om du ritade detta, skulle du se en linje som börjar på $20 på y-axeln, stigande försiktigt med 5 cent för varje SMS.