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        初中數(shù)學(xué)解題中側(cè)向思維的有效應(yīng)用

        2021-04-22 02:58:58福建省龍巖北大附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校許明明
        天津教育 2021年11期
        關(guān)鍵詞:拋物線解題思維

        ■福建省龍巖北大附屬實(shí)驗(yàn)學(xué)校 許明明

        一、用于解答因式分解習(xí)題

        因式分解是初中數(shù)學(xué)的重要基礎(chǔ)知識(shí),相關(guān)習(xí)題難度差別較大。部分習(xí)題涉及較多的項(xiàng),甚至還含有一些高次項(xiàng)。因初中生知識(shí)有限,無法直接求解,因此,教學(xué)中應(yīng)注重給予學(xué)生引導(dǎo),傳授相關(guān)的解題技巧,尤其啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用側(cè)向思維尋找解題突破口。要求學(xué)生先認(rèn)真分析題干,尋找內(nèi)在規(guī)律,采取換元法進(jìn)行降次,逐漸向熟悉的知識(shí)靠攏,直到順利解題。

        例1,因式分解:(x+1)(x+2)(x+3)(x+6)+x2

        該題目涉及的項(xiàng)數(shù)較多,如采取的方法不當(dāng),很難解答。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生看到該題目后,將因式展開,結(jié)果出現(xiàn)了x 的四次方,最終無功而返。教學(xué)中認(rèn)真觀察四個(gè)多項(xiàng)式的乘積,兩兩進(jìn)行巧妙的結(jié)合進(jìn)行展開,而后運(yùn)用側(cè)向思維進(jìn)行求解。原式=(x+1)(x+6)(x+2)(x+3)+x2=(x2+7x+6)(x2+5x+6)+x2,此時(shí)可令t=x2+5x+6 進(jìn)行降次處理。則原式=(t+2x)t+x2=t2+2xt+x2=(t+x)2,即,原式因式分解的結(jié)果為(x2+6x+6)2。

        二、用于解答最值習(xí)題

        初中生對(duì)數(shù)學(xué)最值問題并不陌生,一些習(xí)題常借助函數(shù)性質(zhì)進(jìn)行解答。然而部分習(xí)題則需要學(xué)生具有靈活的思維,從正面無法求解或求解難度較大,可借助側(cè)向思維進(jìn)行巧妙的轉(zhuǎn)化,讓原本看似無規(guī)律可循的問題變得有規(guī)律可循。

        例2,如圖1 在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=x2-2x+2 存在一動(dòng)點(diǎn)A,過點(diǎn)A 作AC⊥x 軸于點(diǎn)C,以AC為對(duì)角線作矩形ABCD,連結(jié)BD,則對(duì)角線BD 的最小值為___。

        圖1

        題干中涉及BD的已知條件較少,顯然無法正面求解。課堂上可引導(dǎo)學(xué)生回顧矩形的性質(zhì),積極應(yīng)用側(cè)向思維,思考如何尋找BD與已知條件之間的聯(lián)系。顯然由以往所學(xué)可知,矩形的對(duì)角線相等,因此,求解出AC的長。就相當(dāng)于求解BD的長,如此問題便迎刃而解。由拋物線性質(zhì)可得,當(dāng)A位于拋物線頂點(diǎn)時(shí)距離x 軸最近。根據(jù)題意不難求解出拋物線坐標(biāo)為(1,1),此時(shí)AC的長為1,即,BD的最小值為1。

        三、用于解答角度問題

        初中數(shù)學(xué)中的一些題型常借助幾何關(guān)系要求學(xué)生求解某個(gè)角度的值。解答該類習(xí)題的方法多種多樣,其中借助側(cè)向思維可使學(xué)生在解題中少走彎路。為使學(xué)生能夠靈活應(yīng)用側(cè)向思維解答角度問題,課堂上與學(xué)生一起分析用側(cè)向思維解題的過程,給學(xué)生帶來不同的解題體驗(yàn),幫助其樹立解題的自信,并養(yǎng)成運(yùn)用側(cè)向思維解題的良好習(xí)慣。

        例3,如圖2將圓O沿著弦AB折疊,圓弧剛好經(jīng)過圓心O,點(diǎn)P 為優(yōu)弧AMB 上一點(diǎn),則∠APB 的度數(shù)為( )

        圖2

        A.45° B.30° C.75° D.60°

        學(xué)生對(duì)該題目創(chuàng)設(shè)的情境并不陌生,如何巧妙地應(yīng)用側(cè)向思維成為解題的關(guān)鍵。顯然還需要從已知條件入手,聯(lián)想與圓有關(guān)的知識(shí)加以突破。題目要求∠APB的度數(shù),根據(jù)同一弦圓心角與圓周角的關(guān)系,求出與其同一弦所對(duì)的圓心角的度數(shù),也就得出了結(jié)果。作半徑OC⊥AB于點(diǎn)D,連接OA、OB,如圖3所示。根據(jù)已知條件易得OD=DC,則∠OAB=∠OBA=30°,則∠AOB=180°-60°=120°,則∠APB=60°,正確選項(xiàng)為D。

        圖3

        四、用于解答方程問題

        方程與函數(shù)有著千絲萬縷的聯(lián)系,解題中常將兩者相互轉(zhuǎn)化,以尋找參數(shù)之間的關(guān)系,順利解答習(xí)題。教學(xué)中為使學(xué)生掌握應(yīng)用側(cè)向思維解答方程問題的經(jīng)驗(yàn),應(yīng)注重設(shè)計(jì)相關(guān)的問題對(duì)學(xué)生進(jìn)行專門的訓(xùn)練,鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用側(cè)向思維進(jìn)行分析,并使其能夠迅速破題。

        例4,如圖4在平面直角坐標(biāo)系中,M是直線y=2與x 軸間的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且點(diǎn)M 是拋物線的頂點(diǎn),則方程的解的個(gè)數(shù)是( )

        圖4

        A.0或2 B.0或1 C.1或2 D.0,1或2

        該題目需結(jié)合圖像,運(yùn)用側(cè)向思維將方程根的問題轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)的圖像交點(diǎn)問題。審題可知只要求出函數(shù)圖像與 y2=1 的交點(diǎn)個(gè) 數(shù)即可。由圖4 可知當(dāng)1<y1<2 時(shí),兩個(gè)函數(shù)圖像無交點(diǎn),即,無解。當(dāng)y1=1只有一個(gè)交點(diǎn),即只有一個(gè)解;當(dāng)0<y1<1 時(shí),兩個(gè)函數(shù)圖像有兩個(gè)交點(diǎn),即,有兩個(gè)解。綜上可知,方程的解的個(gè)數(shù)為0、1個(gè)或2個(gè),正確選項(xiàng)為D。

        五、結(jié)語

        解題教學(xué)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中占有重要地位。為實(shí)現(xiàn)學(xué)生解題能力的顯著提升,教學(xué)中不僅要求學(xué)生多做題,更要結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)做好常用解題思維的總結(jié),并將解題思維講解滲透至各教學(xué)環(huán)節(jié)中,尤其側(cè)向思維可使學(xué)生通過現(xiàn)象看本質(zhì),更快、更為高效地進(jìn)行解題,因此,教師在教學(xué)中應(yīng)引起足夠的重視,做好側(cè)向思維在解題中的應(yīng)用教學(xué),使學(xué)生徹底掌握,靈活應(yīng)用。

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