吳玉進(jìn)
【摘 要】高中數(shù)學(xué)涵蓋很多的模型。做好相關(guān)數(shù)學(xué)模型的講解,使學(xué)生把握建模方法在解題中的應(yīng)用思路與技巧,對(duì)提升學(xué)生的解題能力與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。授課中有必要為學(xué)生系統(tǒng)的講解數(shù)學(xué)建模知識(shí),匯總高中數(shù)學(xué)各種數(shù)學(xué)模型,展示不同模型在解題中的應(yīng)用,指引學(xué)生更好地運(yùn)用建模方法突破相關(guān)數(shù)學(xué)習(xí)題。
【關(guān)鍵詞】建模方法;高中數(shù)學(xué);解題;應(yīng)用
所謂建模方法是指從所學(xué)的數(shù)學(xué)模型中獲得啟發(fā),基于數(shù)學(xué)模型規(guī)律與特點(diǎn)的把握,解答相關(guān)數(shù)學(xué)問題的一種方法。建模方法的應(yīng)用不僅是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容,而且相關(guān)習(xí)題在高考中多有出現(xiàn),因此授課中應(yīng)認(rèn)識(shí)到建模方法的重要性,與學(xué)生一起探尋建模方法在不同數(shù)學(xué)習(xí)題中的應(yīng)用,給其以后更為高效的解題帶來良好的啟發(fā)。
一、函數(shù)建模方法的應(yīng)用
學(xué)生對(duì)函數(shù)模型并不陌生,在初中階段已經(jīng)進(jìn)行過學(xué)習(xí),而在高中階段的函數(shù)模型類型更多,主要有二次函數(shù)模型、指數(shù)函數(shù)模型、對(duì)數(shù)函數(shù)模型、三角函數(shù)模型等。授課中應(yīng)注重為學(xué)生講解函數(shù)建模方法,使學(xué)生更好地把握構(gòu)建函數(shù)模型的相關(guān)細(xì)節(jié),提高其建模的正確性。一方面,為學(xué)生深入的講解函數(shù)究竟描述了參數(shù)之間一種怎樣的關(guān)系,把握函數(shù)模型中的各個(gè)要素及其表示的含義,為函數(shù)建模方法的應(yīng)用做好鋪墊。這就需要在教學(xué)過程中通過聯(lián)系學(xué)生生活、列舉具體的案例,使學(xué)生吃透函數(shù)概念的本質(zhì)。另一方面,運(yùn)用函數(shù)建模方法解答相關(guān)習(xí)題的關(guān)鍵在于尋找函數(shù)值與定義域之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,而這一關(guān)系多體現(xiàn)在題干的描述中以及學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)中。為使學(xué)生更好地理解這一點(diǎn),可向?qū)W生展示如下習(xí)題的解答過程:
某個(gè)體戶準(zhǔn)備銷售甲、乙兩種商品。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)投資額x≥0(單位:萬元)時(shí),銷售兩種商品獲得的利潤分別為f(x)萬元,g(x)萬元。其中f(x)=a(x-1)+2,g(x)=6ln(2x+b)(a>0,b>0)。若投資額為零時(shí),銷售兩種商品的利潤均為零。如果該個(gè)體戶準(zhǔn)備投入5萬元銷售這兩種商品,請(qǐng)你制定一個(gè)投資方案,使其能夠獲得最大利潤。
根據(jù)題意需要構(gòu)建函數(shù)模型,建模的過程中需明確利潤、投入、成本之間的關(guān)系,才能更好的找到參數(shù)的函數(shù)關(guān)系。由投資額為零時(shí),銷售兩種商品的利潤均為零,可知
二、數(shù)列建模方法的應(yīng)用
高中數(shù)學(xué)主要講解了等差與等比兩種數(shù)列類型,兩種數(shù)列的特點(diǎn)較為明顯。其中等差數(shù)列的相鄰兩項(xiàng)的差是定值,而等比數(shù)列兩項(xiàng)之間的比值是定值。把握好兩個(gè)數(shù)列的這一特點(diǎn)就不能構(gòu)建相關(guān)的模型。根據(jù)所學(xué)的數(shù)列知識(shí)可知運(yùn)用數(shù)列建模方法解題時(shí),應(yīng)將重點(diǎn)放在求解出數(shù)列的首項(xiàng)以及公差或公比上。需要注意的是一些習(xí)題創(chuàng)設(shè)的情境較為抽象,比如銀行的復(fù)利問題。課堂上為使學(xué)生更好地應(yīng)用數(shù)列建模方法突破該類問題,應(yīng)注重為學(xué)生講解復(fù)利的計(jì)算方法,使學(xué)生更好地把握計(jì)算復(fù)利的特點(diǎn)。另外,解題的過程中還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生積極聯(lián)系所學(xué)的數(shù)列求和知識(shí)、不等式知識(shí)等,以更好的求解某一參數(shù)的取值范圍。如下題:
針對(duì)年利率為r的連續(xù)復(fù)利,需在x年后達(dá)到本利和A。若現(xiàn)在的投資值為B=Ae-rx,e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)。如果項(xiàng)目P的投資年利率r=6%的連續(xù)復(fù)利。(1)若投資5萬元,寫出滿n年的本利和,并求滿10年的本利和;(2)若某家庭每年初一次性給項(xiàng)目P投資2萬元,則至少滿多少年基金共有本利和超過100萬元?
三、不等式建模方法的應(yīng)用
學(xué)生很早就接觸了不等式知識(shí),因此對(duì)不等式并不陌生。高中階段講解的不等式以基本不等式為重點(diǎn)?;静坏仁皆谌粘I钪杏兄鴱V泛的應(yīng)用。為提高學(xué)生運(yùn)用基本不等式知識(shí)解決實(shí)際問題的靈活性,應(yīng)注重為學(xué)生講解不等式建模方法及其在解題中的應(yīng)用。其中不等式建模方法應(yīng)用的關(guān)鍵在于構(gòu)建出與基本不等式相同的形式,解題時(shí)通過審題相關(guān)參數(shù)的關(guān)系,而后對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理的配湊,為應(yīng)用基本不等式奠定基礎(chǔ)。另外解答不等式模型時(shí),還應(yīng)考慮定義域范圍,確保等號(hào)能夠取到,才能保證最終結(jié)果的正確性。如下題:
四、概率建模方法的應(yīng)用
概率模型在人們的生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。運(yùn)用高中階段的概率模型,能夠分析生活中的很多問題。教學(xué)中為提高學(xué)生運(yùn)用概率模型解決問題的能力,應(yīng)注重為學(xué)生系統(tǒng)的講解概率基礎(chǔ)知識(shí),使其掌握不同概率模型的計(jì)算方法與計(jì)算思路,深刻的理解不同事件之間的區(qū)別與聯(lián)系,掌握不同事件概率的運(yùn)算規(guī)律。同時(shí)為學(xué)生講解概率建模方法的應(yīng)用思路,即,通過認(rèn)真審題判斷事件類型,所屬的概率模型,運(yùn)用所學(xué)的概率計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。另外針對(duì)與統(tǒng)計(jì)相關(guān)的知識(shí),不僅要求學(xué)生深刻的理解相關(guān)概念,如期望、方差、標(biāo)準(zhǔn)差等,而且還應(yīng)要求學(xué)生牢固記憶相關(guān)的計(jì)算公式,明確計(jì)算公式中各個(gè)參數(shù)表示的含義,避免在用的過程中張冠李戴。教學(xué)中為使學(xué)生體會(huì)概率建模方法的應(yīng)用可向?qū)W生講解如下習(xí)題:
五、結(jié)束語
高中數(shù)學(xué)不同的模型有著不同的特點(diǎn),建模方法也存在一定的差別。教學(xué)中可采用對(duì)比的方法與學(xué)生一起匯總、分析各個(gè)數(shù)學(xué)模型,總結(jié)各數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)以及建模時(shí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),使學(xué)生掌握扎實(shí)的理論知識(shí)。同時(shí)為提高學(xué)生的學(xué)以致用能力,提升其運(yùn)用建模方法解答數(shù)學(xué)習(xí)題的靈活性,教學(xué)中應(yīng)做好相關(guān)習(xí)題的篩選與講解,并通過與學(xué)生互動(dòng),使其更好地把握不同建模方法應(yīng)用的相關(guān)細(xì)節(jié)以及注意事項(xiàng),使其在以后的應(yīng)用中少走彎路,實(shí)現(xiàn)解題效率的進(jìn)一步提升。
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