☉浙江省天臺(tái)縣教育局教研室 丁福珍
縱觀臺(tái)州市近幾年中考試題,涉及“新定義”的考題頻頻亮相,細(xì)品一下,也是數(shù)學(xué)教學(xué)和中考的必然要求,《2012考試說(shuō)明·數(shù)學(xué)》考試要求C級(jí)之一“能在理解的基礎(chǔ)上,把對(duì)象運(yùn)用到新的情景中”;命題要求之一“讓學(xué)生通過(guò)閱讀,理解試題中的數(shù)量關(guān)系或圖形的位置關(guān)系,經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)耐评怼⑴袛嗷蛱剿髌渲械囊?guī)律解決相關(guān)問(wèn)題”.而“新定義”題型的選用能使“考試要求”和“命題要求”和諧,并能取得“雙贏”的效果.
“數(shù)學(xué)概念是客觀事物關(guān)于數(shù)和形的本質(zhì)屬性的反映,是構(gòu)建數(shù)學(xué)理論大廈的基石,是導(dǎo)出數(shù)學(xué)定理和法則的邏輯基礎(chǔ),是數(shù)學(xué)學(xué)科的系統(tǒng)和靈魂”.“新定義”,重在“新”,即課本中沒(méi)有直接提出的數(shù)學(xué)概念或命題,卻能用學(xué)生已經(jīng)掌握的概念詮釋的一類源于課本而高于課本的命題.通過(guò)以“新定義”為載體的學(xué)業(yè)考查,能較有效反映學(xué)生的數(shù)學(xué)修養(yǎng)、數(shù)學(xué)思考能力、數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決能力等.
下面筆者以近幾年數(shù)學(xué)考題中的“新定義”為例,談?wù)剬?duì)“新定義”一類題的思考.
一是與“數(shù)與式”相結(jié)合,“新”在概念.例如2009年臺(tái)州市第10題的“完全對(duì)稱式”;2006年浙江省卷23題的“神秘?cái)?shù)”.
例1 如果一個(gè)正整數(shù)能表示為兩個(gè)連續(xù)偶數(shù)的平方差,那么稱這個(gè)正整數(shù)為“神秘?cái)?shù)”.如:4=22-02,12=42-22,20=62-42,因此4,12,20這三個(gè)數(shù)都是神秘?cái)?shù).
(1)28和2012這兩個(gè)數(shù)是神秘?cái)?shù)嗎?為什么?
二是與“基本圖形”相結(jié)合,“新”在名稱,是滿足一定條件的“特殊圖形”.例如臺(tái)州市2009年的“凸四邊形的準(zhǔn)內(nèi)點(diǎn)”和2011年壓軸題中的“拋物線的伴隨四邊形”,“拋物線的伴隨直線”;2007年鄂爾多斯市25題的“勾股四邊形”.
例2 我們給出如下定義:若一個(gè)四邊形中存在相鄰兩邊的平方和等于一條對(duì)角線的平方,則稱這個(gè)四邊形為勾股四邊形,這兩條相鄰的邊稱為這個(gè)四邊形的勾股邊.
寫出你所學(xué)過(guò)的特殊四邊形中是勾股四邊形的兩種圖形的名稱.
三是與運(yùn)算相結(jié)合,“新”在運(yùn)算順序和法則.
例3 (2006年嘉興市)定義一種對(duì)正整數(shù)n的“F”運(yùn)算:①當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),結(jié)果為3n+5;②當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),結(jié)果為(其中k是使為奇數(shù)的正整數(shù) ),并且運(yùn)算重復(fù)進(jìn)行.例如,取n=26,則:
若n=449,則第449次“F運(yùn)算”的結(jié)果是___.
第一類是課本知識(shí)的延伸、拓展、變式.如臺(tái)州市2006年考到的“點(diǎn)與圓的距離”、“相似梯形”.
第二類是有待于去學(xué)習(xí)和即將要學(xué)習(xí)到的數(shù)學(xué)概念、定義.如臺(tái)州市2010年考到的“平移量”,其實(shí)質(zhì)是高中數(shù)學(xué)將要學(xué)習(xí)的“向量”,高中物理將要學(xué)習(xí)的“矢量”.
例4 (天臺(tái)2010年學(xué)年八上22題)先閱讀,后解題:(試題部分略)
【即學(xué)即用】解方程:x3-16x=0.
請(qǐng)你自己來(lái)定義:該方程屬于_____________方程.
在七、八年級(jí)同學(xué)的認(rèn)知體系中“一元三次方程”的概念是“新”的知識(shí),但只要與“一元一次方程”的概念作類比,理解了“一元”是指方程中只含有一個(gè)未知數(shù),“一次”是指未知數(shù)的次數(shù)為1,“方程”必須是整式方程,那么本題也迎刃而解了.
第三類是“課程標(biāo)準(zhǔn)”里沒(méi)有,以后也學(xué)不到的,就像歷史上的“野史”,只是為了創(chuàng)新而給出的滿足一定關(guān)系的一類定義.如例5中的“中和函數(shù)”,
例5(2011年新昌模擬題20題)定義:已知反比例函數(shù)y=如果存在函數(shù)則稱函數(shù)y=為這兩個(gè)函數(shù)的中和函數(shù).
1.回歸到教材和新課標(biāo)要求的“原定義”去詮釋“新定義”,(因?yàn)椤霸痹谠~典里解釋之一為“起源;根本;根由”)即用已經(jīng)掌握和熟悉的數(shù)學(xué)“原定義”,通過(guò)對(duì)比、聯(lián)想、遷移等數(shù)學(xué)手段,去理解未知的或陌生的問(wèn)題指向的數(shù)學(xué)知識(shí),不妨稱之為“還原法”.
2.解題三步曲:“熟讀”、“理解”與“應(yīng)用”
根據(jù)提供的新定義,要充分挖掘概念的內(nèi)涵與外延,對(duì)數(shù)學(xué)關(guān)鍵字、詞要化抽象為具體.有實(shí)例的對(duì)照實(shí)例解讀,沒(méi)有實(shí)例的,自己列舉數(shù)據(jù)或圖形簡(jiǎn)單的實(shí)例,以加深對(duì)“新定義”的理解.應(yīng)用“新定義”解決問(wèn)題是重點(diǎn),要緊扣題意,層層遞進(jìn).
例6 (2011杭州市西湖區(qū)模擬)如圖1,將一張直角三角形紙片△ABC折疊,使點(diǎn)A與點(diǎn)C重合,這時(shí)DE為折痕,△CBE為等腰三角形;再繼續(xù)將紙片沿△CBE的對(duì)稱軸EF折疊,這時(shí)得到了兩個(gè)完全重合的矩形(其中一個(gè)是原直角三角形的內(nèi)接矩形,另一個(gè)是拼合成的無(wú)縫隙、無(wú)重疊的矩形),我們稱這樣兩個(gè)矩形為“疊加矩形”.
圖1
圖2 圖3
(1)如圖2,正方形網(wǎng)格中的△ABC能折疊成“疊加矩形”嗎?如果能,請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出折痕.
(2)如圖3,在正方形網(wǎng)格中,以給定的BC為一邊,畫出一個(gè)斜三角形ABC,使其頂點(diǎn)A在格點(diǎn)上,且△ABC折成的“疊加矩形”為正方形.
(3)若一個(gè)三角形所折成的“疊加矩形”為正方形,那么它必須滿足的條件是什么?
分析:在解答本題時(shí),首先要仔細(xì)研讀題中對(duì)“疊加矩形”所下的定義,同時(shí)要積極利用手頭的材料(如草稿紙)進(jìn)行操作,只有理解了“疊加矩形”是指兩個(gè)特殊關(guān)系的“全等矩形”,尤其是括號(hào)里的注釋絕不要放過(guò),“其中一個(gè)是原直角三角形的內(nèi)接矩形”,“另一個(gè)是拼合成的無(wú)縫隙、無(wú)重疊的矩形”,題意清楚的告訴我們,是一個(gè)“內(nèi)接矩形”和一個(gè)“拼接矩形”的“重疊關(guān)系”;其次,通過(guò)對(duì)(1)的解答,進(jìn)一步理清了題目指向“圖形的軸對(duì)稱變換”;當(dāng)然.隨著(2)中“疊加矩形”為正方形的要求的提高,必須要回歸到課本關(guān)于正方形的“原定義”——“一組鄰邊相等的矩形是正方形”,最后運(yùn)用“逆向思維”得出“三角形一邊長(zhǎng)與該邊上的高相等的直角三角形或銳角三角形”能夠使“疊加矩形”為正方形,問(wèn)題(3)也同時(shí)解決了.
3.要以“變式訓(xùn)練”為復(fù)習(xí)平臺(tái),有效開展復(fù)習(xí)工作.在一個(gè)科學(xué)系統(tǒng)中總是要對(duì)概念下定義,而且一定會(huì)用一些已知的概念來(lái)定義新的概念,所以,我們要以教材和新課標(biāo)的“原概念”所反映的本質(zhì)屬性為本,化“新定義”為“原定義(概念)”,只有這樣,才能極快消除思維障礙,才能促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的思考和探究,才能使學(xué)生具有良好數(shù)學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)造性能力.
例7(2010年?yáng)|陽(yáng)市)閱讀材料,尋找共同存在的原規(guī)律,有一個(gè)運(yùn)算程序:a⊕b=n,可以使(a+c)⊕b=n+c,a⊕(b+c)=n-2c,如果1⊕1=2,那么2010⊕2010=______.
分析:按照題目給出的運(yùn)算程序,程序二(a+c)⊕b=n+c可以轉(zhuǎn)化為(a+c)⊕b=a⊕b+c,該運(yùn)算可以與常規(guī)的“分配律”相比較,程序二的結(jié)果為“a與b這種新運(yùn)算的結(jié)果與c的和”;同理,程序三的結(jié)果為“a與b這種新運(yùn)算的結(jié)果與c的2倍的差”.這樣,把題中的程序所隱含的運(yùn)算“翻譯”為常規(guī)運(yùn)算后,問(wèn)題也就顯得簡(jiǎn)單了.
變式題1:把條件1⊕1=2改為3⊕5=2,求2010⊕2010=_________.
變式題2:把條件1⊕1=2改為2009⊕2009=2,求2012⊕2012=_________.
數(shù)學(xué)“新定義”與數(shù)學(xué)“創(chuàng)新”是形影不離的,教師要因地制宜開展以“新定義”為載體的例題、考題的編寫與滲透,讓學(xué)生早接觸、多領(lǐng)會(huì),以達(dá)到使他們敢于迎“新”而上的目的.
例8(2011學(xué)年“臺(tái)州八校聯(lián)考”九上期中考)我們給出如下定義:點(diǎn)P是等邊△ABC內(nèi)一點(diǎn),連接PA,PB,PC,我們稱以PA,PB,PC為邊構(gòu)成的新三角形為原三角形的“聯(lián)誼三角形”.
(1)如圖4,點(diǎn)P是等邊△ABC內(nèi)一點(diǎn),且∠APB=150°,∠BPC=120°,∠APC=90°,將△ABP繞點(diǎn)A逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)60°到△ACP′,連接PP′,請(qǐng)判斷△CPP′是不是△ABC的“聯(lián)誼三角形”.若是,請(qǐng)說(shuō)明理由,并求出該“聯(lián)誼三角形”各內(nèi)角的度數(shù);若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(2)若等邊△ABC的“聯(lián)誼三角形”是等腰直角三角形(設(shè)PB=PC),分別求∠APB,∠APC,∠BPC的度數(shù)?
(3)若∠APB=α°,∠BPC=β°,∠APC=γ°,則“聯(lián)誼三角形”各內(nèi)角的度數(shù)分別為______,___,____.(直接用含α或β或γ的式子表示)
圖4
中考復(fù)習(xí)沒(méi)有捷徑,無(wú)論怎樣的“新定義”問(wèn)題還是它滋生的新問(wèn)題,只要回歸到課本的原定義和常規(guī)的思考方法上來(lái),不管它的內(nèi)涵多深、規(guī)律多繁、運(yùn)算多復(fù)雜,也一定能輕松攻克.