瞿峰
數(shù)學(xué)思想和方法是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的本質(zhì)體現(xiàn),是形成數(shù)學(xué)能力、數(shù)學(xué)意識(shí)的橋梁,是靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)、技能的靈魂.因此,在解題過(guò)程中準(zhǔn)確快捷的關(guān)鍵是正確運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法. 求值時(shí),當(dāng)問(wèn)題不能直接求出時(shí),一般需要設(shè)未知數(shù)建立方程.用解方程的方法求出結(jié)果,這也是解題中常見(jiàn)的具有導(dǎo)向作用的一種思想.這里對(duì)方程思想舉例予以說(shuō)明,以供同學(xué)們學(xué)習(xí)參考應(yīng)用.
例1 如下圖,在△ABC中,BD平分∠ABC,CE⊥AB于E,其中∠ACB=78°,∠BAD=∠ABD,求∠ADB和∠BCE的度數(shù).
【分析】要求∠ADB 及∠BCE 度數(shù),依條件知∠DBC= ∠DBA= ∠DAB. 采用“間接設(shè)元”比“直接設(shè)元”更有利于溝通各已知量之間的關(guān)系, 所以設(shè)∠DBA 為 x. 設(shè)元后,再用三角形內(nèi)角和定理作為等量關(guān)系列出方程 .
【解答】在△ABC 中,由于BD 平分∠ABC ,
∴ ∠DBC= ∠DBA.
又∠DBA= ∠DAB ,設(shè)∠DBA=x ,
那么∠DBC= ∠DAB=x.
∵∠ACB=78°,
∴ x+2x+78° =180°,
解得 x=34°.
∴∠ADB=180°-∠DAB-∠DBA
=180°-2x=112° .
在△BCE 中,∵ CE⊥AB ,
∴ ∠CEB=90° .
∴ ∠BCE=180°-∠CBE-∠CEB
=180°-2x-90° =22° .
故∠ADB=112°,∠BCE=22° .
【評(píng)析】這是角平分線性質(zhì)與方程的結(jié)合解題,是方程思想在幾何中的應(yīng)用,用方程的思想,這類問(wèn)題變得簡(jiǎn)單明了。
例2 等腰三角形頂角的外角與一個(gè)底角的外角和等于245°,求它的頂角的度數(shù).
【分析】這是關(guān)于等腰三角形角的計(jì)算.可考慮應(yīng)用設(shè)未知數(shù)列方程的方法計(jì)算.
【解答】解: 方法一,設(shè)這個(gè)等腰三角形的頂角為x,根據(jù)同一三角形中等邊對(duì)等角,則它的一個(gè)底角為(180-x)°,這個(gè)頂角的外角為(180-x)°,底角的外角為[180-(180-x)]°.
由題意可得: (180-x)+[180-(180-x)]=245
∴180-x+180-90+x=245
∴-x=245-270
∴x=50
答:這個(gè)三角形頂角為50°.
解: 方法二,設(shè)頂角為x,底角為y,頂角外角為(180-x)°,底角外角為(180-y)°.
由三角形內(nèi)角和定理可得:x+2y=180
由題意可得: (180-x)+(180-y)=245, ∴x+y=115,
∴x+2y=180x+y=115
解方程組得 x=50y=65
答:這個(gè)三角形頂角為50°.
【評(píng)析】方程是解決很多數(shù)學(xué)問(wèn)題的重要工具,很多數(shù)學(xué)問(wèn)題可以通過(guò)構(gòu)造方程而獲解.事實(shí)上,用設(shè)未知數(shù)的方法表示所求的未知量,可使計(jì)算過(guò)程書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)便,也易于表明角與角之間的關(guān)系.
例3如圖,△ABC是等腰三角形,分別向△ABC 外作等邊△ADB 和等邊△ACE,若∠DAE=∠DBC,求△ABC三個(gè)內(nèi)角的大小.
【分析】先利用∠DAE=∠DBC求出∠BAC與∠ABC之間的關(guān)系, 再利用內(nèi)角和定理求出它們的大小.
【解答】在△ADB 和△ACE等邊三角形中,
∴∠DAE=60°+∠BAC+60°,
又∠DBC=60°+∠ABC
并且∠DAE=∠DBC,
∴120°+∠BAC=60°+∠ABC
即∠ABC=60°+∠BAC,
又∵△ABC是等腰三角形,
∴∠ABC=∠ACB=60°+∠BAC,
設(shè)∠BAC=x, 則x+2(x+60)=180,
解得x=20.
即△ABC三個(gè)內(nèi)角的大小分別為20°, 80°, 80°.
【評(píng)析】本題是幾何與代數(shù)的綜合題,先利用幾何的等量關(guān)系,再列出方程求解.方程是解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的重要工具,也是重要的數(shù)學(xué)思想.幾何計(jì)算、幾何證明也常通過(guò)方程解決.
例4 已知一次函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò)A(-2,-3)、B(1,3)兩點(diǎn).求這個(gè)一次函數(shù)的解析式.
【分析】關(guān)鍵是要確定x與y的函數(shù)解析式,而確定函數(shù)解析式的關(guān)鍵在于確定系數(shù)k,而系數(shù)的確定就需要借助于解關(guān)于的方程.
【解答】設(shè)這個(gè)一次函數(shù)的解析式為y=kx+b.
∵一次函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)A(-2,-3)、B(1,3),
∴-2k+b=-3k+b=3.
解得k=2b=1.
∴這個(gè)一次函數(shù)的解析式為y=2x+1.
【評(píng)析】這是一個(gè)用“待定系數(shù)法”解決的函數(shù)題,是方程思想在代數(shù)中的應(yīng)用.
總之,在初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,要善于總結(jié)歸納,強(qiáng)化方程思想,感受用方程解決問(wèn)題的優(yōu)勢(shì),逐步培養(yǎng)和提高自己用方程思想解決問(wèn)題的能力.
(作者單位:山東臨沂臨港經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)臨港一中)