丘榮華
摘 要:善于分析和解答數(shù)學(xué)問題是學(xué)生有效掌握數(shù)學(xué)知識的主要體現(xiàn)。但在實際解題中,有的學(xué)生不認真讀題,忽略題目中的隱含條件,找不到題目中的關(guān)鍵解題信息。文章以數(shù)學(xué)解題教學(xué)為研究對象,探討、分析隱含條件的含義、價值以及如何在數(shù)學(xué)解題中有效挖掘隱含條件,以引導(dǎo)學(xué)生正確解答數(shù)學(xué)題目。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);解題;隱含條件;信息;含義;價值;策略
中圖分類號:G633.6 文獻標志碼:A文章編號:1008-3561(2021)20-0090-02
有效挖掘數(shù)學(xué)題目中的隱含條件有利于學(xué)生正確、高效解題。但是,隱藏在數(shù)學(xué)題目背后的條件不易被學(xué)生發(fā)現(xiàn)、利用。尤其是比較粗心、不愛審題的學(xué)生更容易忽略題目中的隱含條件,從而影響到解題效果。因此,在數(shù)學(xué)解題教學(xué)中,教師有必要指導(dǎo)學(xué)生掌握挖掘題目中隱含條件的方法,讓學(xué)生從題目中挖掘到有用的隱含條件,從而正確、高效解題。
一、隱含條件的含義
隱含條件是指隱藏在題目背后的條件。題目不會直接給出隱含條件,需要學(xué)生從題干或已知信息中分析、推理、轉(zhuǎn)換,讓其變得清晰、可用,從而為解題提供有效幫助。
二、隱含條件的價值
解答數(shù)學(xué)問題單靠題目中的顯性條件是不夠的,尤其是一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)題目,不僅需要學(xué)生分析題目中的顯性條件,還需要學(xué)生對題目中存在的關(guān)鍵詞、涉及的公式進行重點分析。這樣才能將題目中的各種信息挖掘出來,并運用于問題的解答中。另外,挖掘題目中隱含條件的過程也是鍛煉學(xué)生思維能力的過程,可以讓學(xué)生積累分析、理解、構(gòu)建關(guān)系的方法和經(jīng)驗。這有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,促使學(xué)生多角度思考問題。
三、數(shù)學(xué)解題教學(xué)中隱含條件的有效挖掘策略
1.從數(shù)學(xué)題目涉及的概念中挖掘隱含條件
不同的數(shù)學(xué)題目涉及的數(shù)學(xué)概念不同,而這些數(shù)學(xué)概念經(jīng)常隱藏可用的解題條件。因此,在數(shù)學(xué)解題教學(xué)中,教師可以從數(shù)學(xué)題目涉及的概念著手,引導(dǎo)學(xué)生利用其中的概念信息挖掘隱含條件。當(dāng)學(xué)生得到隱含條件之后,就可以綜合運用各種顯性和隱性的條件,解答數(shù)學(xué)問題。
以下面這道數(shù)學(xué)三角形證明題為例。在△ABC中,∠B=2∠C,∠BAC的平分線交BC于點D,求證:AB+BD=AC。
分析:這道題有∠B=2∠C、∠BAC的平分線交BC于點D等已知條件。但是學(xué)生僅依靠這些已知條件不能求證AB+BD=AC,需要從題目的已知條件分析涉及哪些重要的數(shù)學(xué)概念和定理,然后基于數(shù)學(xué)概念尋找題目中的隱含條件。根據(jù)題目已知條件,學(xué)生可知這道題目涉及等腰三角形、三角形外角的有關(guān)概念及性質(zhì),這樣就可以將題目中的∠B=2∠C、∠BAC的平分線交BC于點D等信息聯(lián)系在一起,做輔助線,延長CB到點F,并將點A和點F連接起來,形成另外一個△ABF,然后利用這個新構(gòu)建的三角形尋找隱含條件。
解析:根據(jù)已知△ABC,延長CB到點F,使BF=AB,連接AF,形成一個等腰三角形。根據(jù)等腰三角形的概念及性質(zhì),可以得到∠F=∠FAB,而根據(jù)三角形外角的性質(zhì),可得出∠ABD=∠FAB+∠F的隱含條件。所以,結(jié)合隱含條件,得∠ABD=2∠FAB=2∠F,而已知∠B=2∠C,得∠C=∠FAB=∠F。根據(jù)等腰三角形的性質(zhì),得出△AFC是一個等腰三角形,即AF=AC,由此推導(dǎo)出△FAD也是等腰三角形,繼而得出AF=DF=DB+BF=DB+AB,最后得出AB+BD=AC。
反思:在解答類似題目時,教師可引導(dǎo)學(xué)生從題目已知條件出發(fā),分析題目涉及的具體數(shù)學(xué)概念、性質(zhì)以及定理,就如該道題目涉及等腰三角形、三角形外角性質(zhì),由此讓學(xué)生推導(dǎo)出角相等、邊相等等隱含條件,然后再對問題進行有效解答。
2.從數(shù)學(xué)題目中的字母、關(guān)系式挖掘隱含條件
一般的數(shù)學(xué)題目都含有字母、變量或關(guān)系式,而這些信息并非獨立存在的,經(jīng)常與題目中的隱含條件有密切聯(lián)系。例如,在解答數(shù)學(xué)求值問題時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生從題目中的字母、變量或關(guān)系式入手,尋找隱含在數(shù)學(xué)題目中的條件,從而借助隱含條件來解答問題。因此,在解答數(shù)學(xué)問題時,教師可以先讓學(xué)生自行審題,掌握題目中存在的字母、變量以及關(guān)系式等信息,并分析這些已知信息的特定含義,由此突破題目的顯性條件限制,尋找題目的隱含條件,然后再結(jié)合顯性與隱性條件,對問題展開分析、探究。
以下面這道數(shù)學(xué)問題為例。實數(shù)x、y、z滿足x+y+z=5, xy+yz+zx=3,那么z的最大值為多少?
分析:對于這道數(shù)學(xué)問題,學(xué)生必須學(xué)會運用題目中的字母、關(guān)系式等已知信息條件,挖掘隱含條件。例如,根據(jù)x+y+z=5, xy+yz+zx=3,得到y(tǒng)=5-x-z,而將這個等式代入xy+yz+zx=3,得到x2+(z-5)x+(z2-5z+3)=0。從這個關(guān)系式中,可以得到一個以x為主元的一元二次方程隱含條件。依靠這個隱含條件信息,學(xué)生可以繼續(xù)判斷、分析、轉(zhuǎn)化這個新的一元二次方程,以求出z的最大值。
解析:由x+y+z=5,得y=5-x-z,代入xy+yz+zx=3,消去y,得x2+(z-5)x+(z2-5z+3)=0。根據(jù)題目已知條件,x是實數(shù),則一元二次方程x2+(z-5))x+(z2-5z+3)=0的根的判別式Δ≥0,得(z-5)2+4(z2-5z+3)≥0,則≤z≤,所以z的最大值是。
反思:在解題過程中,如果學(xué)生沒有仔細從字母、變量以及關(guān)系式中尋找隱藏條件,就無法正確、順利解答此題。因此,學(xué)生要注意題目條件中的字母、變量、關(guān)系式等信息,并根據(jù)這些信息創(chuàng)建新的聯(lián)系,由此尋找到隱含條件。
3.從數(shù)學(xué)題目中的生活生產(chǎn)實際問題挖掘隱含條件
對于涉及實際生活生產(chǎn)的數(shù)學(xué)問題,教師可以引導(dǎo)學(xué)生討論其中變量的運用范圍、變量間滿足的關(guān)系,以此挖掘題目中的隱含條件。要給學(xué)生預(yù)留一定時間,讓學(xué)生將題目中的變量勾畫出來,并重點標注題目中的數(shù)字信息、文字信息等,方便分析問題時快速尋找到可用的信息。