唐蔣林
數(shù)軸是規(guī)定了原點、正方向、單位長度的一條直線,不僅能用數(shù)軸上的點表示所學(xué)的有理數(shù),而且實數(shù)和數(shù)軸上的點也是一一對應(yīng)的.相反數(shù)、絕對值等基本概念借助數(shù)軸來理解,能更加形象.數(shù)的大小比較,有理數(shù)的加減法的法則探究等都離不開數(shù)軸.同時,不等式(組)的解集,利用數(shù)軸能直觀地表示出來,并加以確定.數(shù)軸的學(xué)習(xí),是后面學(xué)習(xí)平面直角坐標系的基礎(chǔ).因此,數(shù)軸是一種重要的數(shù)學(xué)工具.在初中階段,利用這一基本圖形來幫我們解決相關(guān)問題,既簡單又直觀,是數(shù)形結(jié)合思想的基本體現(xiàn).
例1 在數(shù)軸上有A、B、C三點,它們分別表示-4、1、-1,怎樣移動A、B兩點,使這三點重合?
點撥:這個問題如果單純地用代數(shù)方法來求解,就要看-4和1分別加上(或減去)怎樣的一個數(shù)能得到-1,從而判斷其移動的方向和距離.這種方法對基礎(chǔ)較弱的學(xué)生而言,是比較難理解的.仔細審題,會發(fā)現(xiàn)這是一個點的運動型問題.倘若畫出數(shù)軸,讓點在數(shù)軸上動起來,那么問題就變得非常簡單.畫出數(shù)軸,把A、B、C三點分別表示在數(shù)軸上.若移動A、B至C處,則這三點可重合,即都表示-1.如何移動,通過圖形,一目了然.
解:如圖1,在數(shù)軸上分別表示出A、B、C三點.將點A向右移動3個單位長度,點B向左移動2個單位長度,能使這三點重合.
變式:上述A、B、C三點表示的數(shù)不變.若任意移動其中兩點,使這三點重合,那么如何移動,有哪幾種方法?
例2 如圖2,B是數(shù)軸上一個表示整數(shù)的點,另一點A到原點的距離等于點B到原點的距離.若C與A相距2個單位長度,寫出C點表示的數(shù).
點撥:A與B到原點的距離相等,所以點A、點B表示的數(shù)互為相反數(shù),即可找到A點位置;A、C兩點相距2個單位長度,利用圖形可以看出,此處需分兩種情況討論,即點C在A的左側(cè)或者右側(cè),在數(shù)軸上標出點C的位置,就能得到它所對應(yīng)的數(shù).
解:如圖3,在數(shù)軸上標出點A的位置,點A表示-3;滿足條件的點C有兩個,分別表示-5或者-1. 利用數(shù)軸確定點A的位置是解題的關(guān)鍵,而通過觀察發(fā)現(xiàn)距離A點2個單位長度的點有兩個,分別分布在A點的左右兩側(cè),需要分情況討論.
變式:已知數(shù)軸上的A、B兩點分別表示2、-3,數(shù)軸上有另外兩點C、D, 且C到A的距離為3個單位,D到B的距離為1個單位,求線段CD的長.
例3 小芳家、學(xué)校、書店依次坐落在一條東西走向的大街上,小芳家在學(xué)校東500m處,書店在學(xué)校西150m處.小芳從學(xué)校向東走了250m后又向西走了400m,你能說出小芳現(xiàn)在的位置嗎?
點撥:畫示意圖(或線段圖),是分析和求解行程類問題的關(guān)鍵所在.此題雖不是一道典型的行程類問題,但是通過數(shù)軸準確地畫出示意圖,不僅能清楚地理解小芳的行走路線,而且能直接得出答案.這種利用數(shù)軸分析行程問題的方法在后面學(xué)習(xí)方程(組)后,對解答問題有較大的幫助,尤其是關(guān)于點的運動問題,將會取得不錯的效果.題中涉及三個地點,如果將它們的位置分別表示在數(shù)軸上,我們只要在數(shù)軸上畫出小芳的運動軌跡,那么問題就變得簡單、直觀.
解:如圖4,以學(xué)校為原點,正東方向為正方向畫數(shù)軸,則小芳家在500m處,書店在 -150m處,則小芳現(xiàn)在在書店位置.
變式:數(shù)軸上有一點A,若將點A左移4個單位長度,再右移動2個單位長度,此時點A所表示的數(shù)是原來點A所表示的數(shù)的相反數(shù),原來點A所表示的數(shù)是多少?
總之,利用數(shù)軸直接求解數(shù)學(xué)問題的例子還有很多,類型也比較豐富.雖然數(shù)形結(jié)合思想的運用在數(shù)軸上也僅僅只是初步體現(xiàn),但是這種分析問題和解決問題的方法值得學(xué)習(xí)和研究,對學(xué)生進一步理解和運用數(shù)形結(jié)合思想解決相關(guān)問題起到了一定的引導(dǎo)作用.因此,教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好數(shù)軸、用好數(shù)軸,讓數(shù)學(xué)問題的真相現(xiàn)于“形”上.endprint