【摘要】 本文從化多元為一元、化整體為部分和化函數(shù)為方程等三個方面,對化歸思想在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述說明,以期為培養(yǎng)學(xué)生利用化歸思想解決實際問題打下良好的基礎(chǔ).
【關(guān)鍵詞】 化歸思想;初中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)教學(xué);應(yīng)用途徑
數(shù)學(xué)學(xué)科的概念深奧且難于理解,而且數(shù)學(xué)公式繁多,不利于學(xué)生記憶和掌握,而數(shù)學(xué)思想是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的有效途徑,因此教師在課堂教學(xué)中要有意識地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想.
1. 化多元為一元
初中學(xué)生在遇到多元問題的時候,總是感覺毫無頭緒,不知從何入手,例如方程或者方程組中含有多個未知數(shù)的問題. 如果學(xué)生掌握了化歸思想,就會發(fā)現(xiàn)利用未知數(shù)之間關(guān)系將多個未知數(shù)轉(zhuǎn)化為同一個未知數(shù),題目就會簡化許多,問題也會迎刃而解.
例1 如果■ = -■ = ■,則■ = _________.
思路分析 對于含有多個未知數(shù)的題目,盡可能地減少未知數(shù)的數(shù)量為解題的關(guān)鍵,常用方法為加減消元與代入消元. 本題中可以采用引入未知量k,表面上雖然增加了未知數(shù),但是利用未知數(shù)之間的關(guān)系,可以順利地達(dá)到消元的目的.
解 設(shè)■ = -■ = ■ = k,則x = 3k,y = -4k,z = 7k,代入原式可得
■ = ■
= ■ = -3.
總結(jié) 以新引入的未知數(shù)消去題目中的多個未知數(shù),從而達(dá)到將多元問題轉(zhuǎn)化為一元問題的方法,可以有效簡化題目的復(fù)雜形式,順利找到問題的答案,此方法為化歸思想中解決多元問題的常用方法.
2. 化整體為部分
當(dāng)數(shù)學(xué)題目的形式過于煩瑣復(fù)雜且整體性較強的時候,初中學(xué)生很難從中發(fā)現(xiàn)其隱含的關(guān)系,而利用化歸思想中化整體為部分的解題策略,可以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)題目中整體和部分之間的關(guān)系,從而將其轉(zhuǎn)化為自己熟悉的題目,順利地找到解題的思路.
例2 解方程■ + ■ + ■ + … + ■ = 1.
思路分析 ①題目中的項數(shù)有100項,這實際上是告訴學(xué)生以常規(guī)的思路去分析題目是行不通的,題目必然有簡單的解法;②仔細(xì)觀察可發(fā)現(xiàn),分母中的后一項都比前一項多1,而每一項都可以拆成兩項,兩項的差值正好與其相等,如■ = ■ - ■.
解 原式 = ■ - ■ + ■ - ■ + … + ■ - ■.
則由題可知■ - ■ = 1.
化簡整理得x2 + 100x - 100 = 0.
解之,得x = ±10■ - 50.
經(jīng)檢驗,x為原方程的解.
總結(jié) ① 題目中的拆項看似將題目變得更為復(fù)雜化,實則可以通過消項簡化題目;② 如果題目中每一項的分母之差為k,則只需在原式前面提取■,如■=■■ - ■,后面找準(zhǔn)相消的對應(yīng)項即可;③分式方程要注意驗根,以確定最終結(jié)果的正確性.
3. 化函數(shù)為方程
函數(shù)是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重難點,也是初中學(xué)生在學(xué)習(xí)和解題中經(jīng)常出現(xiàn)問題的地方. 借助于化歸思想,教師可以將函數(shù)問題轉(zhuǎn)化為學(xué)生容易理解和熟悉的問題,從而為學(xué)生解決函數(shù)問題提供有效的思路,例如,將函數(shù)問題轉(zhuǎn)化為方程問題.
例3 已知關(guān)于x的函數(shù)y = (m + 6)x2 + 2(m - 1)x + (m + 1)的圖像與x軸始終有交點,求m的取值范圍.
思路分析 題目涉及函數(shù)圖像的問題,如果學(xué)生從函數(shù)的角度進(jìn)行分析,則需要畫出函數(shù)圖像,但是由于題目中存在未知數(shù),使得函數(shù)圖像無法確定. 如果從方程的角度進(jìn)行分析,思路則會豁然開朗:已知關(guān)于x的方程y = (m + 6)x2 + 2(m - 1)x + (m + 1)始終有實數(shù)根,求m的取值范圍.
解 ①當(dāng)m + 6 = 0時,即m = -6,方程轉(zhuǎn)化為-14x = 5,方程為一元一次方程,存在實數(shù)根,即函數(shù)圖像與x軸存在交點.
②當(dāng)m + 6 ≠ 0時,方程為一元二次方程,
∴ Δ = 4(m - 1)2 - 4(m + 6)(m + 1)
= 4(-9m - 5) ≥ 0,
即m ≤ -■.
∴ m的取值范圍為m ≤ -■.
總結(jié) ① 函數(shù)問題轉(zhuǎn)化為方程問題的時候,要注意保持其意思的相互一致,不能出現(xiàn)題目理解上的偏差;② 如果方程系數(shù)中含有未知數(shù),注意分類討論,保持解題過程的完整性,如題目中的m + 6 = 0和m + 6 ≠ 0.
4. 結(jié)束語
總之,初中數(shù)學(xué)涉及較多的概念和公式,對于初中學(xué)生而言,如果沒有好的學(xué)習(xí)方法,很難做到完全理解和掌握. 因此,初中教師在教學(xué)中要有意識地培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想,尤其是化歸思想,從而在幫助學(xué)生養(yǎng)成用數(shù)學(xué)思維去解決實際問題習(xí)慣的同時,使學(xué)生可以將數(shù)學(xué)知識形成系統(tǒng),進(jìn)而提高學(xué)生的理解能力和解題能力.