吳小敏
摘要:結(jié)合平時(shí)的教學(xué),介紹數(shù)學(xué)思想方法在具體題型中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)思想方法、教學(xué)、應(yīng)用
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師不僅要注重基本的概念、公式、定理等的教學(xué),知識(shí)與技能水平,還應(yīng)重視數(shù)學(xué)思想方法的滲透,以達(dá)到有效培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力,提高學(xué)生綜合數(shù)學(xué)素質(zhì)的目的。“所謂數(shù)學(xué)思想是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)認(rèn)識(shí),是對(duì)數(shù)學(xué)規(guī)律的理性認(rèn)識(shí),是從某些具體的數(shù)學(xué)內(nèi)容和對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)過(guò)程中提煉上升的數(shù)學(xué)觀點(diǎn)。數(shù)學(xué)思想方法是處理數(shù)學(xué)問(wèn)題的指導(dǎo)思想和基本策略,是數(shù)學(xué)的靈魂。”
下面結(jié)合平時(shí)的教學(xué),介紹數(shù)形結(jié)合、方程與函數(shù)、分類討論、化歸與轉(zhuǎn)化四種重要的數(shù)學(xué)思想方法在具體題型中的應(yīng)用。
一、數(shù)形結(jié)合思想.在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)形結(jié)合思想主要體現(xiàn)在兩方面:一是以形助數(shù),即用幾何圖形的直觀性來(lái)闡明數(shù)之間的聯(lián)
系;二是以數(shù)助形,用數(shù)之間的聯(lián)系來(lái)闡明幾何圖形的某些屬性,從而巧妙快速的解決問(wèn)題。
例1: X2+9=A,求得最小值是多少?
分析:由X2+9=X2=32,PQ2=OP2-OQ2,(12-x)2+36=(12-x)2+62的形式,聯(lián)想到兩點(diǎn)間的距離公式。由x2+9=A,(12-x)2+36=B(12-x)2+36=B是勾股定理形式,聯(lián)想到構(gòu)造直角三角形,并利用線段最短等數(shù)學(xué)知識(shí)解題。
二、方程與函數(shù)思想。在初中數(shù)學(xué)中,把一系列字母或待求的量通過(guò)列等式方程,從而使問(wèn)題獲得解決的思想方法稱為方程思想。而函數(shù)思想是在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中把各個(gè)量之間的聯(lián)系用函數(shù)關(guān)系表示出來(lái)。
例2:如圖,在△ABC中,∠A=30°,∠C=90°,AB=12,四邊形EFPQ是矩形,點(diǎn)P與點(diǎn)C重合,點(diǎn)Q、E、F分別在BC、AB、AC上(點(diǎn)E與點(diǎn)A、點(diǎn)B均不重合).
(1)當(dāng)AE=8時(shí),求EF的長(zhǎng);
(2)設(shè)AE=x,矩形EFPQ的面積為y.
①求y與x的函數(shù)關(guān)系式;
②當(dāng)x為何值時(shí),y有最大值,最大值是多少?
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,∵AB=12,∠A=30°,
∵矩形,∴EF∥BC,
(2)①∵AB=12,AE=x,點(diǎn)E與點(diǎn)A、點(diǎn)B均不重合,∴0 ∵矩形,∴EF∥BC,∠CFE=90°,∴∠AFE=90°, 在Rt△AFE中,∠A=30°, 三、分類討論思想。分類討論思想就是根據(jù)事物具有的共性和差異性的特點(diǎn),進(jìn)行分別歸類。 例3:如圖,在銳角△ABC中,BC=12,△ABC的面積為48,D、E分別是邊AB、AC上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)(D不與A、B重合),且保持DE∥BC,以DE為邊,在點(diǎn)A的異側(cè)作正方形DEFG.設(shè)DE=x,△ABC與正方形DEFG重疊部分的面積為y,試求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式,寫出x的取值范圍,并求出y的最大值. 分析:根據(jù)點(diǎn)的變化,找出臨界狀態(tài),進(jìn)行分類。 解: 分兩種情況: ①如圖,當(dāng)正方形DEFG在△ABC的內(nèi)部時(shí),△ABC與正方形DEFG重疊部分的面積為正方形DEFG的面積. ∵DE=x, ∴y=x2,此時(shí)x的范圍是0 ②如圖3,當(dāng)正方形DEFG的一部分在△ABC的外部時(shí),設(shè)DG與BC交于點(diǎn)Q,EF與BC交于點(diǎn)T,△ABC的高AM交DE于N, ∵DE=x,DE∥BC, ∴△ADE∽△ABC ∴4.8 ∴△ABC與正方形DEFG重疊部分的面積為 當(dāng)0 當(dāng)4.8 ∴當(dāng)X=6時(shí),△ABC與正方形DEFG重疊部分的面積的最大值為24。 ∵24>23.04,∴重疊部分的面積的最大值為24. 四、化歸與轉(zhuǎn)化思想。所謂化歸與轉(zhuǎn)化思想是指通過(guò)數(shù)學(xué)問(wèn)題內(nèi)部的聯(lián)系,在轉(zhuǎn)化中將問(wèn)題歸結(jié)到熟悉的知識(shí)上,從而使問(wèn)題獲得解決的方法。這是使問(wèn)題簡(jiǎn)化的思想方法。充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的特質(zhì):追求簡(jiǎn)單化! 例4:⊙O是以原點(diǎn)為圓心,√2為半徑的圓,點(diǎn)P是直線y=-x+6上的一點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P作⊙O的一條切線PQ,Q為切點(diǎn),求切線長(zhǎng)PQ的最小值。 分析:因?yàn)?,OQ2=OP2-OQ2,OQ是半徑,是個(gè)定值,所以,求PQ的最值,就是求OP得最值。所以問(wèn)題進(jìn)行轉(zhuǎn)化。接著再利用垂線段最短,求出OP的最小值。 教學(xué)中只有通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想,并在這種思想的支配下進(jìn)行解題分析,才能將知識(shí)運(yùn)用得得心應(yīng)手,這種融入數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué)才會(huì)收到事半功倍的成效。 參考文獻(xiàn): 《怎樣解題.數(shù)學(xué)思維的新方法》 美 波利亞2011.11 《幾何原本》古希臘 歐幾里得2011.3