江蘇省平潮高級中學(xué) 朱 鋒
解決數(shù)學(xué)應(yīng)用題是需要學(xué)生在實際生活中從數(shù)學(xué)的視角發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、建立模型、確定參數(shù)、計算求解、檢驗結(jié)果、改進(jìn)模型等一系列的操作,最終解決問題。雖然很多學(xué)生從小就怕數(shù)學(xué)應(yīng)用題,但是解決數(shù)學(xué)應(yīng)用題的能力能夠體現(xiàn)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)之一——數(shù)學(xué)建模,所以,數(shù)學(xué)應(yīng)用題是任何年段都必須學(xué)習(xí)的內(nèi)容。解決好高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題應(yīng)該注意些什么呢?通過講解下列應(yīng)用題引發(fā)幾點思考:
如圖,GH是東西方向的公路北側(cè)的邊緣線,某公司準(zhǔn)備在GH上的一點B的正北方向的A處建一倉庫,設(shè)AB=ykm,并在公路同側(cè)建造邊長為xkm 的正方形無頂中轉(zhuǎn)站CDEF(邊EF在GH上),現(xiàn) 從倉庫A向GH和中轉(zhuǎn)站分別修兩條道 路AB,AC, 已 知AB=AC+1, 且∠ABC=60o。
(1)求y關(guān)于x的函數(shù)解析式;
(2)如果中轉(zhuǎn)站四周圍墻造價為1 萬元/km,兩條道路造價為3 萬元/km,問:x取何值時,該公司建中轉(zhuǎn)站圍墻和兩條道路總造價M最低?
數(shù)學(xué)知識來源于生活,學(xué)生缺乏生活經(jīng)驗,就讀不懂題意。如:解決此應(yīng)用題時,有學(xué)生說“在公路同側(cè)建造邊長為xkm 的正方形無頂中轉(zhuǎn)站CDEF(邊EF在GH上)”意思是中轉(zhuǎn)站只需建三面,即CD、DE、CF,還有一面EF在公路GH上。顯然,他與以前所遇到的“墻當(dāng)籬笆使用”的問題混淆,路是不可以當(dāng)圍墻使用的。
平時教學(xué)中,涉及生活上的問題,盡可能借助于多媒體教學(xué),讓來自生活的數(shù)學(xué)問題還原到生活情境中,給學(xué)生帶來直觀的視覺沖擊,彌補生活經(jīng)驗的不足;多開展一些適宜的數(shù)學(xué)實驗活動,讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)來自生活并且服務(wù)于生活。學(xué)生不僅僅感受到數(shù)學(xué)的重要性,又體會到數(shù)學(xué)到處可見,數(shù)學(xué)并不是高深莫測的,從而喜歡數(shù)學(xué)。
此例題解決過程中,還有學(xué)生說“應(yīng)該有五個面,中轉(zhuǎn)站還有屋頂”,審題不仔細(xì),題目中是問“中轉(zhuǎn)站四周圍墻造價為1 萬元/km”,根本就沒提到屋頂。顯然,學(xué)生依賴已有的生活經(jīng)驗,認(rèn)為屋子就應(yīng)該有屋頂,這是心理學(xué)上所講的“負(fù)遷移”。因此,我們在解決問題時應(yīng)該認(rèn)真審題,圈出題中的關(guān)鍵詞“四周圍墻”。不管所遇問題是熟悉的還是陌生的,都需認(rèn)真審題,這是解決問題的第一步。高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題的題目比較長,高中生閱讀應(yīng)該不成問題,但如何從中快速提煉出正確、有用的信息?這就需要圈出關(guān)鍵詞,排除干擾,目標(biāo)明確。
解決應(yīng)用題最關(guān)鍵之處就是根據(jù)題意提煉出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。第(1)問求y關(guān)于x的函數(shù)解析式,需要學(xué)生能夠在△ABC中利用余弦定理構(gòu)造等量關(guān)系,有學(xué)生忘記余弦定理就無法解決此問;(2)問中的目標(biāo)總造價M=中轉(zhuǎn)站圍墻的總造價+兩條道路的總造價=中轉(zhuǎn)站四周圍墻造價的單價×數(shù)量+兩條道路造價的單價×數(shù)量。這樣只要把相關(guān)的數(shù)據(jù)代入就得到了總造價M的函數(shù)模型。
高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題中涉及的數(shù)學(xué)模型基本是平時所學(xué)知識的組合。因此,要想能夠正確構(gòu)造應(yīng)用題的數(shù)學(xué)模型,就需有相關(guān)的知識儲備。總的來說,高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題主要會遇到以下幾種建模:利用平面幾何知識建模,需要儲備直線、圓方程、兩點之間距離公式、點到直線距離公式等相關(guān)知識。利用三角知識及正余弦定理建模,需儲備三角函數(shù)、解三角形、正余弦定理等相關(guān)知識。還有利用解析幾何知識、立體幾何知識建模。當(dāng)遇到與增長率有關(guān)的實際問題,可以用等差數(shù)列、等比數(shù)列和簡單的遞推知識來解決。當(dāng)然,模型、知識之間的相互聯(lián)系沒有絕對獨立,因此,需要認(rèn)真審題,構(gòu)建正確的數(shù)學(xué)模型。
高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題的解題能力能夠反映學(xué)生的綜合素質(zhì)能力,涉及學(xué)生的閱讀、分析、構(gòu)建數(shù)學(xué)模型、解答等多方面的能力,還需要多方面的知識儲備。所以,高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題的教學(xué)需要步驟明確,同時又需環(huán)環(huán)相扣。