☉河北省懷安縣世恩中學(xué) 溫海蕓
數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)的靈魂,隨著新課程的實施與深入開展,數(shù)學(xué)題型越來越新穎、多樣,如果因循守舊,僅用一些傳統(tǒng)題型或固定模式進行解決是無法在中考中出奇制勝的,我們只有在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中理解數(shù)學(xué)思想方法的本質(zhì),平時注意數(shù)學(xué)思想方法的靈活應(yīng)用,我們才能夠在中考中出奇制勝.
所謂方程思想就是從分析問題的數(shù)量關(guān)系入手,適當設(shè)定未知數(shù),把已知量與未知量之間的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程(組)模型,從而使問題得到解決的思維方法.方程知識是初中數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容,理解方程思想并應(yīng)用于解題當中十分重要.
例1 在一次課題學(xué)習(xí)課上,同學(xué)們?yōu)榻淌掖皯粼O(shè)計一個遮陽篷,小明同學(xué)繪制的設(shè)計圖如圖1所示,其中,AB表示窗戶,且AB=2米,BCD表示直角遮陽篷,已知當?shù)匾荒曛性谖鐣r的太陽光與水平線CD的最小夾角α為18.6°,最大夾角β為64.5°.
請你根據(jù)以上數(shù)據(jù),幫助小明同學(xué)計算出遮陽篷中CD的長是多少米?(結(jié)果保留兩個有效數(shù)字,參考數(shù)據(jù):sin18.6°=0.32,tan18.6°=0.34,sin64.5°=0.90,tan64.5°=2.1)
解:設(shè)CD的長為x米,在Rt△BCD中,∠BDC=α=18.6°.由tan所以BC=CD·tan∠BDC=0.34x.在Rt△ACD中,∠ADC=β=64.5°,所以AC=CD·tan∠ADC=2.1x.由AB=AC-CD,所以2=2.1x-0.34x.所以x≈1.1.
答:遮陽篷中CD的長是1.1米.
數(shù)學(xué)是研究數(shù)量關(guān)系和空間形式的一門科學(xué),每個幾何圖形中都蘊藏著一定的數(shù)量關(guān)系,而數(shù)量關(guān)系常常又可以通過圖形的直觀性作出形象的描述.數(shù)形結(jié)合思想即是把代數(shù)、幾何知識相互轉(zhuǎn)化的一種解題思想.在一元一次不等式(組)中,用數(shù)軸表示不等式的解集就是數(shù)形結(jié)合的具體體現(xiàn).
分析:欲求不等式組的自然數(shù)解,一般思路是先求出不等式組的解集,再在數(shù)軸上表示出來,從而進一步求出問題的答案.
解不等式4x-6≥7x-15,得x≤3.所以,原不等式組的解集是其解集在數(shù)軸上表示如圖2所示,所以其自然數(shù)解為0、1、2.
圖2
分類討論思想就是針對數(shù)學(xué)對象的共性與差異性,將其區(qū)分為不同種類,從而克服思維的片面性,有效地考查學(xué)生思維的全面性與嚴謹性.要做到成功分類,需注意兩點:一是要有分類意識,善于從問題的情境中抓住分類對象;二是找出科學(xué)合理的分類標準,滿足不重不漏的原則.
例3 等腰三角形的周長為16,其中一條邊的長是6,求另兩條邊的長.
分析:由于已知的“一條邊的長是6”,未告知是腰長,還是底邊長,所以應(yīng)分類討論求解.
解:(1)當腰長為6時,該等腰三角形的另兩邊:一條邊為腰,長為6,另一條邊為底邊,長為16-6-6=4,即另兩邊分別為6和4;(2)當?shù)走呴L為6時,該等腰三角形的另兩邊都是腰,其長為(16-6)÷2=5,即另兩邊長為5、5.
轉(zhuǎn)化是解數(shù)學(xué)問題的一種重要的思維方法.轉(zhuǎn)化思想是分析問題和解決問題的一個重要的基本思想,就解題的本質(zhì)而言,解題就意味著轉(zhuǎn)化,即是把“新知識”轉(zhuǎn)化為“舊知識”,把“未知”轉(zhuǎn)化為“已知”,把“復(fù)雜”轉(zhuǎn)化為“簡單”,把“陌生”轉(zhuǎn)化為“熟悉”,把“抽象”轉(zhuǎn)化為“具體”,把“一般”轉(zhuǎn)化為“特殊”,把“高次”轉(zhuǎn)化為“低次”,把一個綜合問題轉(zhuǎn)化為幾個基本問題,把順向思維轉(zhuǎn)化為逆向思維等.
例4 一個用來盛爆米花的圓錐形紙杯,紙杯開口圓的直徑EF長為10cm.母線OE(OF)長為10cm.在母線OF上的點A處有一塊爆米花殘渣,且FA=2cm,一只螞蟻從杯口的點E處沿圓錐表面爬行到A點.則此螞蟻爬行的最短距離為______cm.
分析:要計算螞蟻在一個圓錐側(cè)面的最短距離,我們一般是先將圓錐側(cè)面展開,利用“兩點之間,線段最短”來找出最短的路線,然后根據(jù)勾股定理,在一個直角三角形中求出這個最短的距離.
圖3
研究某些數(shù)學(xué)問題時,往往不是以問題的某個組成部分為著眼點,而是有意識地放大考查問題的視角,將要解決的問題看作一個整體,通過研究問題的整體形式、整體結(jié)構(gòu)或作整體處理后,達到順利而又簡捷地解決問題的目的,這就是整體思想.
例5 已知某個三角形的周長為18cm,其中兩條邊的長度和等于第三條邊長度的2倍,而它們的差等于第三條邊長度的求這個三角形的三邊長.
分析:三角形有三條邊,題目中有三個條件,此題需設(shè)三角形的三邊為未知數(shù),列方程組解答.
解:設(shè)三角形的三邊長分別為a、b、c,(a>b),則依題意得:
將(2)整體代入(1),得2c+c=18,解得c=6.
再將c=6代入(2)(3)得:
因此,所求三角形的三邊長為7、5、6.
除此之外,初中數(shù)學(xué)階段也經(jīng)常用到函數(shù)思想、建模思想以及待定系數(shù)法,它們在解決特定的問題時往往能起到事半功倍的效果.《數(shù)學(xué)課程標準》在課程目標中也明確指出:“通過義務(wù)教育階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),學(xué)生能夠獲得適應(yīng)未來社會生活和進一步發(fā)展所必須的重要數(shù)學(xué)知識以及基本的數(shù)學(xué)思想方法和必要的應(yīng)用技能.”由此可見,掌握一定的數(shù)學(xué)思想和方法遠比掌握一般的數(shù)學(xué)知識有用的多.