柴國棟
【關(guān)鍵詞】《一元二次方程》 常見錯解 原因分析 教學(xué)建議
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2015)10A-0084-02
《一元二次方程》是初中數(shù)學(xué)教學(xué)中十分重要的內(nèi)容,也是重要的考點。但我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)在學(xué)習(xí)相關(guān)知識時,有些學(xué)生由于對一元二次方程概念所隱含的條件和實質(zhì)沒有充分認識、理解和把握,導(dǎo)致思維出現(xiàn)偏差,理解錯誤,進而在運用它來解決實際問題時常會出現(xiàn)一些錯誤?,F(xiàn)從一元二次方程概念的理解掌握以及解一元二次方程出現(xiàn)的常見錯誤,并對導(dǎo)致錯誤的原因進行分析,以期幫助學(xué)生提高對相關(guān)知識的認識和理解,培養(yǎng)其思維的嚴謹性、邏輯性和敏捷性,提升其解決實際問題的能力。
從定義上看,一元二次方程必須滿足三個基本要點,即“一元”“二次”“整式”,但是在這個定義中其實隱含了一個非常重要的前提——“經(jīng)過去分母、去括號、合并同類項等一系列化簡、整理后”,再充分體現(xiàn)出“一元”“二次”“整式”的三個基本要求,這是我們判斷是否為一元二次方程的根本依據(jù),必須予以足夠重視。
一、一元二次方程及相關(guān)概念理解中常見的錯誤
(一)不能準確認識和理解一元二次方程概念,導(dǎo)致錯誤出現(xiàn)
例1.判斷下列方程中,是一元二次方程的是____________.
①x3-2x2+5=0;②x2=-1;③5x2-2x=x2;④5x2-6y-3=0;⑤x2-2x=x2+1;⑥2x3-x2=2x3+1;⑦x2+=2;⑧=x2-1
錯解:答案中多了⑤⑦⑧,或少了②⑥.
錯因分析:顯然⑦⑧都不符合題意,⑤似是而非,同樣⑥似非而是,應(yīng)注意“整理后”這一前提,再判斷是否為一元二次方程,也有部分學(xué)生認為②無意義,不是一元二次方程,這又混淆了一元二次方程的概念和方程有無實根的概念。導(dǎo)致出現(xiàn)錯誤的根本原因是概念理解不全面、不準確,尤其是忽略了“一個前提”重要限制。
正解:②③⑥。
(二)對含有字母系數(shù)的一元二次方程,切不可忽視二次項系數(shù)不能為零的限制
例2.若(m-3)x|m-1|-2mx-1=0是關(guān)于x的一元二次方程,求m的值
錯解:由題意可得|m-1|=2,∴m1=-1,m2=3即m的值為-1和3.
錯因分析:忽視了一元二次方程概念中,強調(diào)未知數(shù)的最高次數(shù)是2這一要求,事實上當(dāng)m=3時,已知方程的最高次數(shù)是1,顯然不是一元二次方程。錯誤的根本原因是概念的掌握不準確,不到位,忽視了重要限制。
正解:由題意得:m-1=2
m-3≠0 ∴m=-1
(三)不可忽視了對一元二次方程一般式的這一重要概念的認識和理解
例3.解方程x2-2x=12
錯解:這里a=1,b=-2,c=12∴Δ=-44,故原方程無實數(shù)解.
錯因分析:解法錯誤就在沒有將方程化為一般形式,而盲目亂套用公式。我們知道無論是一元二次方程根的判別式,還是用公式法解一元二次方程,都要先得到a,b,c的值才能計算,而這三個值,必須先要將一元二次方程化為一般形式才能確定。錯誤的根本原因是概念識記和理解不準確,忽視了需先化為一般式這一前提條件。
正解:原方程可化為x2-2x-12=0,而a=1,b=-2,c=-12
可得Δ=52,∴x==1±∴原方程的解為x1=1+,x2=1-.
(四)因疏忽對“關(guān)于某一個未知數(shù)的一元二次方程”的理解,導(dǎo)致錯誤
例4.已知x2-2xy-5y2=0是關(guān)于x的一元二次方程,則一次項系數(shù)和常數(shù)項分別是
錯解:-2,-5.
錯因分析:沒有對一元二次方程的定義進行深刻理解,應(yīng)緊扣關(guān)于x的一元二次方程的定義,即說明只有x這一個未知數(shù),其他包括y的所有數(shù)都是已知數(shù),所以一次項系數(shù)應(yīng)該是-2y,常數(shù)項為-5y2。因此正解為-2y,-5y2。錯誤的根本原因是概念的認識不準確、不全面,對一元二次方程中“一元”沒有足夠重視。
(五)利用一元二次方程的根與系數(shù)關(guān)系時,切莫忽視方程必須有根的前提
例5.小明同學(xué)設(shè)方程x2-2x+5=0的兩根是x1,x2,則下列選項正確的是( )?
A.x1+x2=2 B.x1+x2=-2
C.x1x2=5 D.以上都不對
錯解:選擇A或者C.
錯因分析:利用一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系時,必須注意方程有根(即Δ≥0)這一前提條件,不可忽視前提生搬硬套公式,事實上此題Δ=-16<0,此方程無實數(shù)根,更不存在和差的值的多少。其錯誤的根本原因是對一元二次方程的根與系數(shù)關(guān)系的概念的沒有全面理解,必須要注意方程存在根這一前提。
正解:選D.
二、解一元二次方程中常見的錯誤及分析
(一)忽視了等式性質(zhì)3成立的條件,導(dǎo)致方程失根
例6.解一元二次方程3y(2y-1)=(y+2)(2y-1)
錯解:方程兩邊除以得(2y-1),得3y=y+2∴y=1原方程的解是y=1.
錯因分析:等式性質(zhì)3要求方程兩邊除以一個不等于零的整式,等式仍成立,但2y-1完全可以為零,導(dǎo)致方程失去一根。應(yīng)移項,提取公因式后求解。
正解:移項得3y(2y-1)-(y+2)(2y-1)=0∴(2y-1)(2y-2)=0
∴x1=,x2=1,所以原方程的解是x1=,x2=1.
(二)對一元二次方程表面形式形成了思維定勢,盲目利用,導(dǎo)致錯誤
例7.已知關(guān)于x的方程(m2-1)x2-(m+1)x+m=0,試求此方程有意義的條件。
錯解:由題意得,(m2-1)≠0時,即m≠±1.
錯因分析:看到形如ax2+bx+c=0,由思維定勢的影響,錯誤地認為非一元二次方程莫屬,而忽視了一元一次方程定義的要求和需滿足的條件,因此應(yīng)分類進行討論。其錯誤的根本原因是想當(dāng)然地認為具備了一元二次方程的表面形式,就是一元二次方程,而忽視了一元一次方程的可能。
正解:有兩種情況
1.由題意得,當(dāng)m2
-1=0
m+1≠0時,即m=1時,已知方程是一元一次方程-2x+1=0.
2.由題意,當(dāng)(m2-1)≠0時,即m≠±1時,已知方程是一元二次方程.
三、忽視了隱含的條件,導(dǎo)致解決問題時出現(xiàn)錯誤
例8已知關(guān)于x的一元二次方程x2+(2m-1)x+m2=0有兩個實數(shù)根x1和x2.(1)求實數(shù)m的取值范圍;(2)當(dāng)x12-x22=0時,求m的值.
錯解:⑴由已知一元二次方程有兩個實數(shù)根,∴Δ=-4m+1≥0,∴m≤
當(dāng)x12-x22=0時,即(x1+x2)(x1-x2)=0,∴x1+x2=0或x1-x2=0.
當(dāng)x1+x2=0時,依據(jù)題意可得x1+x2=-(2m-1),∴-(2m-1)=0,∴m=
錯因分析:(2)出現(xiàn)了錯誤,所求m的值一定在一元二次方程有根的前提下才有意義,這也是本題的隱含條件,是學(xué)生常常容易忽略而出錯的地方。其錯誤的根本原因是對一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系的概念沒有全面、準確的理解,必須要注意有根這一基本前提。
正解:應(yīng)在解(2)的基礎(chǔ)上,注意到已知方程有兩個實數(shù)根時,m的取值范圍是m≤,∴m=不成立,故m無解;當(dāng)x1-x2=0時,x1=x2,方程有兩個相等的實數(shù)根,∴Δ=-4m+1∴m=,綜上所述,當(dāng)x12-x22=0時,m=.
四、對概念教學(xué)的反思和教學(xué)建議
上面案例中出現(xiàn)的常見錯誤,雖然形式上各有千秋,原因迥然不同,但是根本原因歸結(jié)起來都是學(xué)生對基本數(shù)學(xué)概念理解不透徹,對鄰近的數(shù)學(xué)概念區(qū)分和辨別不清,對數(shù)學(xué)概念不能準確把握,導(dǎo)致解題的失誤,這也是值得我們深思的。筆者認為,造成這種結(jié)果的原因是多方面的,一方面有些教師對數(shù)學(xué)概念的重要性沒有足夠重視,在教學(xué)數(shù)學(xué)概念的過程中,直接陳述定義,并讓學(xué)生熟記,或者由于課堂時間的關(guān)系,教師直奔例題,無暇顧及講透概念,并試圖以練代講,但這并不能提升學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的深刻理解,只能讓學(xué)生的理解停留在表面,或一知半解,似是而非,沒有從根本上理解透概念的內(nèi)涵;另一方面由于學(xué)生被動地接受知識,對死記硬背基本概念感到索然寡味,對概念的理解也只是機械、表象和零散的認識,沒有透徹理解,只會模仿老師解決某些典型題目,一旦遇到新的背景、新的題目便無所適從,因而在數(shù)學(xué)新課標實施的背景下,引導(dǎo)學(xué)生重視中學(xué)數(shù)學(xué)概念教學(xué)是很有必要的。
數(shù)學(xué)概念是客觀對象的數(shù)量關(guān)系和空間位置的本質(zhì)屬性的反映,也是提高數(shù)學(xué)解題能力的必要條件。因此,教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,高度重視對數(shù)學(xué)概念的講解,全面、系統(tǒng)地傳授給學(xué)生概念知識,幫助學(xué)生形成良好的概念網(wǎng)絡(luò),力求把數(shù)學(xué)概念講清講透,并使講和練有機結(jié)合、鞏固提高、相得益彰,提高教學(xué)效率。
(責(zé)編 林 劍)