李星星
[摘 要] 對于初中數(shù)學,教師需要從數(shù)學思想著手,給學生教授有效的解題思路與解題方法. 本文以人教版初中數(shù)學為例,結(jié)合具體知識點以及例題詳細介紹初中常見的數(shù)學思想與解題方法,供廣大初中數(shù)學教育工作者參考.
[關鍵詞] 人教版;初中數(shù)學;解題思路
創(chuàng)新思路分析
對于初中數(shù)學學習而言,最重要的就是引導學生掌握相應的數(shù)學知識點,加深理解,學會運用. 在教學過程中,教師要優(yōu)化示范教學,引導學生對所學知識有一個初步的認知,在此基礎上形成個人的思考,嘗試去運用所學知識. 與此同時,老師也要鼓勵學生總結(jié)常見習題的規(guī)律、學會自我歸納,幫助學生掌握不同題型的解題技巧,進而鍛煉學生的創(chuàng)新思維.
認真審題,明確方法
初中生的語言理解能力以及邏輯思維能力尚不發(fā)達,在題干要求比較復雜的情況下難免會產(chǎn)生誤解或理解不完全. 因此,教師在強調(diào)審題的同時,要加強學生理解能力的培養(yǎng),結(jié)合習題與生活.
初中數(shù)學思想方法及例題解析
1. 數(shù)形結(jié)合思想
數(shù)形結(jié)合思想指的就是利用幾何圖形來處理代數(shù)問題,使得題目的數(shù)量關系更為直觀地反映出來,將數(shù)字與圖形巧妙地結(jié)合起來,在此基礎上尋求解題思路,簡化問題的解決過程. 下面以人教版初中數(shù)學八年級下冊“勾股定理”一章為例進行詳細說明.
(1)題干要求.
長方形卡片ABCD中,將B點折疊至與D點重合,EF為折痕,如圖1所示. 其中,AB=3 cm,BC=5 cm. 試求折疊后形成的三角形DEF面積為多少?
(2)思路分析.
分析題干與圖形可知,由于B點折疊到D點,因此直線BF的長度與直線DF的長度相等,又因為三角形DCF是直角三角形,根據(jù)勾股定理可求解出DF的長度. 然后結(jié)合圖形可知∠CDF+∠EDF=90°,∠A′DE+∠EDF=90°,進而推導出∠CDF=∠A′DE. 又因為∠C=∠A′=90°并且A′D=AB=CD,可得三角形A′DE與三角形CDF全等,最后便可求解得出三角形DEF的面積.
(3)解答過程.
設BF=x,則BF=DF=x,所以FC=BC-BF=5-x. 因為三角形DCF是直角三角形,所以根據(jù)勾股定理可知DF 2=CD2+FC2. 又因為長方形ABCD卡片中AB長度為3 cm,所以x2=(5-x)2+32,計算可得x=3.4 cm. 因為∠CDF+∠EDF=90°,∠A′DE+∠EDF=90°,所以∠CDF=∠A′DE. 因為∠C=∠A′=90°且A′D=AB=CD,所以△A′DE≌△CDF,即DF=DE=3.4 cm. 因為AB是三角形DEF的高,所以S=DE·AB=×3.4×5=5.1 cm.
2. 化歸思想
在人教版初中數(shù)學中,化歸法的一個重要內(nèi)核就是“化未知為已知”,比如通過一定的轉(zhuǎn)化過程可以將分式方程轉(zhuǎn)化為整式方程,將代數(shù)問題轉(zhuǎn)化為幾何問題等等. 下面以人教版初中數(shù)學九年級上冊“一元二次方程”一章為例進行詳細說明.
(1)降次運算.
在人教版初中數(shù)學中,沒有直接講授四次方程的求解方法,但老師可以引導學生利用化歸的思想,將一元一次方程或者一元二次方程的解法與之結(jié)合,轉(zhuǎn)化為方法明確的方程類型進行求解,例如:
① 題干要求
已知:x2+x=1,求解:x3+2x2+2009.
② 思路分析
利用化歸轉(zhuǎn)化的數(shù)學思想,通過“化整為零”對問題進行簡化處理.
③ 解答過程
因為x2+x=1,所以x2=1-x. 則有:
x3+2x2+2009
=x(1-x)+2(1-x)+2009
=-x2-x+2011
=-(x2+x-1)+2010
=2010.
(2)轉(zhuǎn)化處理.
對于條件未知或是處理過程繁雜的數(shù)學問題,教師需要引導學生運用化歸方法進行轉(zhuǎn)化,將未知的、難度較大的問題轉(zhuǎn)變?yōu)橐阎?、難度較小的問題,簡化求解過程,保證求解結(jié)果的準確性.
① 題干要求
已知:二元一次方程組x+3y=4,x+y=1, 求解:x,y的值.
② 思路分析
在目前的學習中,同學們還沒接觸到二元一次方程組的求解,因此可以使用化歸法將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐阎姆椒ǎ匆辉淮畏匠?
③ 解答過程
令x+3y=4為式①,令x+y=1為式②,①-②得2y=3,所以y=. 將結(jié)果代入式①或式②,計算得出結(jié)果為:x=-, y=.
3. 分解組合思想
在解題過程中,題干已知條件有時候不能直接應用,需要進行一定的處理. 對題目已知條件進行觀察,從問題的求解出發(fā)有目的地對已知條件進行分解或重新組合,進而簡化解題過程,這就是分解組合的解題思路. 下面以人教版初中數(shù)學八年級上冊“整式的乘法與因式分解”一章為例進行詳細說明.
(1)題干要求.
已知:x=,y=,求解:x2-6xy+y2.
(2)思路分析.
將x,y直接代入原式求解,過程煩瑣,且容易出錯. 通過觀察題干,我們可以發(fā)現(xiàn)x2-6xy+y2可以進行分解組合,變?yōu)椋▁+y)2-8xy這一簡單的式子,此時只需要計算x+y與xy的值.
(3)解答過程.
x2-6xy+y2=(x+y)2-8xy,x+y=+==,xy=·==,所以(x+y)2-8xy=()2-8×=5-4=1,所以x2-6xy+y2=1.
4. 整體思想
在初中數(shù)學的范疇內(nèi),整體代入是一種常見的解題方法,這體現(xiàn)的就是整體思想. 整體代入指的就是將題目的已知條件作為一個整體,不進行拆分處理,將已知條件整體運用到問題的求解當中,省去了無謂的計算過程,同時也能保證計算結(jié)果的準確性.
(1)題干要求.
已知:x2+x-1=0,求解:x3+2x2+99.
(2)思路分析.
本題若采用常規(guī)解法,先計算x的值,然后再代入到x3+2x2+99中進行計算,情況比較復雜,計算過程易錯. 通過觀察x2+x-1以及x3+2x2+99,可知如果將x3+2x2+99整理成x2+x-1或x2+x的形式,就可以借助x2+x-1=0這一已知條件,大大地降低了計算難度.
(3)解答過程.
解法一:x3+2x2+99=x(x2+x-1)2+(x2+x-1)+100,因為x2+x-1=0,所以x3+2x2+99=x·0+0+100=100.
解法二:因為x2+x-1=0,所以x2+x=1,x3+2x2+99=x(x2+x)+x2+99=x+x2+99=100.
5. 極限思想
在選擇題的解題過程中,可以不進行嚴密的數(shù)學運算,結(jié)合題干已知條件進行特殊處理,考慮最一般或最極限的情況,采用特殊值法進行求解.
(1)題干要求.
已知:菱形ABCD如圖2所示,沿著對角線AC方向移動圖形至A′B′C′D′處,兩者的重疊部分如圖所示,其面積為菱形ABCD面積的一半. AC=,求解:菱形ABCD移動的距離AA′.
A. 1 B.
C. -1 D.
(2)思路分析.
在處理時,可以分析極限情況,即將菱形ABCD看成是正方形.
(3)解答過程.
因為正方形的面積等于其對角線平方的一半,所以S=AC2=1. 因為重疊部分面積為正方形ABCD面積的一半,所以A′C2=,即A′C2=1. 因為AA′=AC-A′C=-1,因此結(jié)果選C.
結(jié)語
通過以上的論述,筆者認為:初中數(shù)學內(nèi)容具備抽象性、復雜性等特點,所以對于學生而言,數(shù)學學習的難度自然比較大. 在初中數(shù)學的教學過程中,為了盡可能地降低學生的學習難度,激發(fā)學生學習數(shù)學的熱情,教師要以教學內(nèi)容為基礎,引導學生總結(jié)不同題型的解題思路與解題方法,為學生學習數(shù)學指明方向.